基于 PRESENT 的 MDC-2 修改方案的碰撞和第二前像攻击

Info Kripto Pub Date : 2023-12-27 DOI:10.56706/ik.v17i3.85
Bety Hayat Susanti, Anjeli Lutfiani
{"title":"基于 PRESENT 的 MDC-2 修改方案的碰撞和第二前像攻击","authors":"Bety Hayat Susanti, Anjeli Lutfiani","doi":"10.56706/ik.v17i3.85","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"MDC-2 merupakan salah satu bentuk skema double-length hash function yang bertujuan untuk memfasilitasi jaminan integritas data. Skema ini menggunakan input berupa dua operasi block cipher per blok dari input hash dengan hanya menggunakan input berupa pesan tanpa kunci. Ide konstruksi penggunaan block cipher sebagai komponen utama fungsi hash diharapkan dapat menyediakan efisiensi yang sama jika implementasi suatu block cipher dikatakan efisien. Tiga properti utama agar fungsi hash dapat dikatakan aman adalah preimage resistance, second preimage resistance, dan collision resistance. Pada penelitian ini, dilakukan desain modifikasi konstruksi MDC-2 menggunakan basis fungsi kompresi berupa algoritma lightweight block cipher PRESENT yaitu DOPE (Double-length Matyas-Meyer-Oseas based on PRESENT). DOPE menggunakan skema Matyas-Meyer-Oseas dengan tambahan komponen berupa padding, fungsi permutasi dan fungsi transformasi linier. Analisis dilakukan terhadap properti preimage resistance atau one-wayness melalui pembuktian, second preimage resistance melalui second preimage attack, dan collisison resistance melalui fixed point attack. Berdasarkan pembuktian menggunakan upaya reverse terhadap skema, DOPE dikatakan dapat memenuhi properti one-wayness. Implementasi kedua serangan terhadap dua variasi penggunaan fungsi utama miniatur DOPE menggunakan PRESENT berukuran 32-bit dan 64-bit menunjukkan bahwa tidak ditemukan adanya kolisi. Tiga kolisi ditemukan pada second preimage attack terhadap variasi DOPE berbasis algoritma PRESENT berukuran 16-bit. Probabilitas ditemukannya kolisi pada variasi tersebut adalah sebesar 6.984919309616089×10-10. Kolisi pada DOPE terbentuk setelah proses XOR antara pesan awal dengan output pada tahap fungsi enkripsi.","PeriodicalId":112303,"journal":{"name":"Info Kripto","volume":"192 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-12-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Serangan Kolisi dan Second Preimage Terhadap Skema Modifikasi MDC-2 Berbasis PRESENT\",\"authors\":\"Bety Hayat Susanti, Anjeli Lutfiani\",\"doi\":\"10.56706/ik.v17i3.85\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"MDC-2 merupakan salah satu bentuk skema double-length hash function yang bertujuan untuk memfasilitasi jaminan integritas data. Skema ini menggunakan input berupa dua operasi block cipher per blok dari input hash dengan hanya menggunakan input berupa pesan tanpa kunci. Ide konstruksi penggunaan block cipher sebagai komponen utama fungsi hash diharapkan dapat menyediakan efisiensi yang sama jika implementasi suatu block cipher dikatakan efisien. Tiga properti utama agar fungsi hash dapat dikatakan aman adalah preimage resistance, second preimage resistance, dan collision resistance. Pada penelitian ini, dilakukan desain modifikasi konstruksi MDC-2 menggunakan basis fungsi kompresi berupa algoritma lightweight block cipher PRESENT yaitu DOPE (Double-length Matyas-Meyer-Oseas based on PRESENT). DOPE menggunakan skema Matyas-Meyer-Oseas dengan tambahan komponen berupa padding, fungsi permutasi dan fungsi transformasi linier. Analisis dilakukan terhadap properti preimage resistance atau one-wayness melalui pembuktian, second preimage resistance melalui second preimage attack, dan collisison resistance melalui fixed point attack. Berdasarkan pembuktian menggunakan upaya reverse terhadap skema, DOPE dikatakan dapat memenuhi properti one-wayness. Implementasi kedua serangan terhadap dua variasi penggunaan fungsi utama miniatur DOPE menggunakan PRESENT berukuran 32-bit dan 64-bit menunjukkan bahwa tidak ditemukan adanya kolisi. Tiga kolisi ditemukan pada second preimage attack terhadap variasi DOPE berbasis algoritma PRESENT berukuran 16-bit. Probabilitas ditemukannya kolisi pada variasi tersebut adalah sebesar 6.984919309616089×10-10. Kolisi pada DOPE terbentuk setelah proses XOR antara pesan awal dengan output pada tahap fungsi enkripsi.\",\"PeriodicalId\":112303,\"journal\":{\"name\":\"Info Kripto\",\"volume\":\"192 4\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2023-12-27\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Info Kripto\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.56706/ik.v17i3.85\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Info Kripto","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.56706/ik.v17i3.85","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

MDC-2 是一种双长散列函数方案,旨在促进数据完整性保证。该方案只使用无密钥信息作为输入,每个散列输入块使用两个块密码运算。如果说区块密码的实现是高效的,那么使用区块密码作为散列函数主要组成部分的构造思想有望提供同样的效率。哈希函数安全的三个主要特性是抗前像性、抗第二前像性和抗碰撞性。在这项研究中,对 MDC-2 结构进行了改进设计,使用了轻量级块密码 PRESENT 算法形式的压缩函数基础,即 DOPE(基于 PRESENT 的双长 Matyas-Meyer-Oseas 算法)。DOPE 采用 Matyas-Meyer-Oseas 方案,并增加了填充、置换函数和线性变换函数等附加组件。通过证明对前像抗性或单向性特性进行了分析,通过第二前像攻击对第二前像抗性进行了分析,通过定点攻击对碰撞抗性进行了分析。根据对方案反向尝试的证明,可以说 DOPE 符合单向性特性。使用 32 位和 64 位 PRESENT 对 DOPE 的两种微缩主函数用法实施这两种攻击,结果表明没有发现碰撞。在对基于 16 位 PRESENT 算法的 DOPE 变体进行第二次前图像攻击时,发现了三次碰撞。在该变体中发现碰撞的概率为 6.984919309616089×10-10。DOPE 中的碰撞是在初始信息和加密函数阶段的输出之间进行 XOR 处理之后形成的。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Serangan Kolisi dan Second Preimage Terhadap Skema Modifikasi MDC-2 Berbasis PRESENT
MDC-2 merupakan salah satu bentuk skema double-length hash function yang bertujuan untuk memfasilitasi jaminan integritas data. Skema ini menggunakan input berupa dua operasi block cipher per blok dari input hash dengan hanya menggunakan input berupa pesan tanpa kunci. Ide konstruksi penggunaan block cipher sebagai komponen utama fungsi hash diharapkan dapat menyediakan efisiensi yang sama jika implementasi suatu block cipher dikatakan efisien. Tiga properti utama agar fungsi hash dapat dikatakan aman adalah preimage resistance, second preimage resistance, dan collision resistance. Pada penelitian ini, dilakukan desain modifikasi konstruksi MDC-2 menggunakan basis fungsi kompresi berupa algoritma lightweight block cipher PRESENT yaitu DOPE (Double-length Matyas-Meyer-Oseas based on PRESENT). DOPE menggunakan skema Matyas-Meyer-Oseas dengan tambahan komponen berupa padding, fungsi permutasi dan fungsi transformasi linier. Analisis dilakukan terhadap properti preimage resistance atau one-wayness melalui pembuktian, second preimage resistance melalui second preimage attack, dan collisison resistance melalui fixed point attack. Berdasarkan pembuktian menggunakan upaya reverse terhadap skema, DOPE dikatakan dapat memenuhi properti one-wayness. Implementasi kedua serangan terhadap dua variasi penggunaan fungsi utama miniatur DOPE menggunakan PRESENT berukuran 32-bit dan 64-bit menunjukkan bahwa tidak ditemukan adanya kolisi. Tiga kolisi ditemukan pada second preimage attack terhadap variasi DOPE berbasis algoritma PRESENT berukuran 16-bit. Probabilitas ditemukannya kolisi pada variasi tersebut adalah sebesar 6.984919309616089×10-10. Kolisi pada DOPE terbentuk setelah proses XOR antara pesan awal dengan output pada tahap fungsi enkripsi.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信