Феликс - Phelix

Для жука см. Феликс (род).

Феликс

Общий
Дизайнеров	Дуг Уайтинг, Брюс Шнайер, Стефан Люкс, и Фредерик Мюллер
Впервые опубликовано	2004
Деталь шифра
Ключевые размеры	256 биты
Скорость	8 циклов на байт на современных x86 -процессоры (заявленные)
Лучшая публика криптоанализ
Все известные атаки невозможны с вычислительной точки зрения при правильном использовании шифра. Если одноразовые номера используются повторно, дифференциальная атака ломает шифр примерно с 2^37 операции, 2^34 выбранные одноразовые номера и 2^38.2 выбранные текстовые слова.

Феликс это высокоскоростной потоковый шифр со встроенным однопроходным код аутентификации сообщения (MAC), представленный в 2004 г. eSTREAM конкурс Дуг Уайтинг, Брюс Шнайер, Стефан Люкс, и Фредерик Мюллер. В шифре используются только операции сложения по модулю 2.³², Эксклюзивный или, и вращение на фиксированное количество бит. Phelix использует 256-битный ключ и 128-битный ключ. nonce, заявив о расчетной прочности 128 бит. Высказывались опасения по поводу возможности восстановления секретного ключа, если шифр используется неправильно.

Спектакль

Phelix оптимизирован для 32-битных платформ. Авторы утверждают, что он может достигать восьми циклов на байт на современном x86 на базе процессоров.

Показатели производительности оборудования FPGA, опубликованные в документе «Обзор кандидатов на потоковые шифры с точки зрения оборудования с низким уровнем ресурсов», следующие:

Чип Xilinx	Ломтики	FPGA Мбит / с	Расчетная стоимость ворот	Описание реализации
XC2S100-5	1198	960.0	20404	(A) 160-битный полнофункциональный дизайн, согласно документу разработчиков.
XC2S100-5	1077	750.0	18080	(B) полукруглый 160-битный дизайн
XC2S30-5	264	3.2	12314	(C) 32-битный путь данных

Спираль

Phelix - это слегка измененная форма более раннего шифра Helix, опубликованного в 2003 г. Нильс Фергюсон, Дуг Уайтинг, Брюс Шнайер, Джон Келси, Стефан Люкс, и Тадаёши Коно; Phelix добавляет 128 битов к внутреннему состоянию.

В 2004 году Мюллер опубликовал две атаки на Helix. Первый имеет сложность 2⁸⁸ и требует 2¹² адаптивный выбранный открытый текст слов, но требует повторного использования одноразовых номеров. Сурадьюти Пол и Барт Пренил позже показал, что количество адаптивных выбранный открытый текст слова атаки Мюллера могут быть уменьшены в 3 раза в худшем случае (в 46,5 раз в лучшем случае), используя их оптимальные алгоритмы для решения дифференциальные уравнения сложения. В более позднем развитии Сурадьюти Пол и Барт Пренил показали, что указанная выше атака также может быть реализована с выбранными открытыми текстами (CP), а не с адаптивными выбранными открытыми текстами (ACP) со сложностью данных 2.^35.64 CP. Вторая атака Мюллера на Helix - это отличительная атака это требует 2¹¹⁴ слова выбранного открытого текста.

Дизайн Феликса во многом был мотивирован дифференциальной атакой Мюллера.

Безопасность

Феликс был выбран в качестве кандидата на Фокус 2 для Профиля 1 и Профиля 2 eSTREAM проект. Авторы Phelix классифицируют шифр как экспериментальный в его спецификациях. Авторы советуют не использовать Phelix, пока он не прошел дополнительный криптоанализ. Феликс не продвинулся^[1] к фазе 3, в основном из-за Ву и Preneel атака восстановления ключа^[2] отмеченное ниже, это становится возможным при нарушении запрета на повторное использование одноразового номера.

Первый криптоаналитический бумага о Феликсе была атака по выбранному ключу, опубликовано в октябре 2006 г.^[3] Дуг Уайтинг проанализировал атаку и отмечает, что, хотя статья и умна, атака, к сожалению, основана на неверных предположениях относительно инициализации шифра Феликса. Эта статья была впоследствии отозвана ее авторами.

Второй криптоаналитический статья о Феликсе под названием «Дифференциальные атаки против Феликса» была опубликована 26 ноября 2006 г. Хунцзюном Ву и Барт Пренил. Статья основана на том же предположении об атаках, что и дифференциальная атака против Helix. В документе показано, что при неправильном использовании шифра (повторное использование одноразовых номеров) ключ Phelix можно восстановить примерно за 2 секунды.³⁷ операции, 2³⁴ выбранные одноразовые номера и 2^38.2 выбранные текстовые слова. Вычислительная сложность атаки намного меньше, чем у атаки на Helix.

Авторы дифференциальной атаки выражают озабоченность тем, что каждое слово открытого текста влияет на ключевой поток без прохождения (что они считают) достаточными слоями путаницы и диффузии. Они утверждают, что это внутренняя слабость в структуре Helix и Phelix. Авторы делают вывод, что считают Феликса незащищенным.

Рекомендации

• Д. Уайтинг, Б. Шнайер, С. Люкс и Ф. Мюллер, Phelix: быстрое шифрование и аутентификация в едином криптографическом примитиве (включает исходный код)
• Т. Гуд, В. Челтон, М. Бенаисса: Обзор кандидатов на потоковые шифры с точки зрения оборудования с низким уровнем ресурсов (PDF)
• Ясер Эсмаили Салехани, Хади Ахмади: Атака с использованием избранного ключа на Феликс, отправлено в eSTREAM [отозвано 14 октября 2006 г.]
• Нильс Фергюсон, Дуг Уайтинг, Брюс Шнайер, Джон Келси, Стефан Лакс и Тадаёши Коно, Helix: быстрое шифрование и аутентификация в едином криптографическом примитиве, Быстрое программное шифрование - FSE 2003, с. 330–346.
• Фредерик Мюллер, Дифференциальные атаки на шифр Helix Stream, FSE 2004, стр. 94–108.
• Сурадьюти Пол и Барт Пренил, Решение систем дифференциальных уравнений сложения, ACISP 2005. Полная версия
• Сурадьюти Пол и Барт Пренил, Алгоритмы, близкие к оптимальным для решения дифференциальных уравнений сложения с помощью пакетных запросов, Индокрипт 2005. Полная версия

1. «Краткий отчет eSTREAM об окончании второй фазы»
2. «Дифференциально-линейные атаки против потокового шифра Phelix»
3. Ясер Эсмаили Салехани, Хади Ахмади (2006). «Избранная отличительная атака на Феликса». CiteSeerX  10.1.1.431.3015.

внешняя ссылка

• Страница eStream на Phelix
• "Дифференциальные атаки против Феликса" Хунджун Ву и Барт Пренил