Կամելիա (ալգորիթմ)

Անվան այլ կիրառումների համար տե՛ս՝ Կամելիա (այլ կիրառումներ)
Կամելիա
ՏեսակFeistel cipher?


Կամելիա (անգլ.՝ Camellia, ճապ.՝ カメリア), 128֊բիթանի սիմետրիկ բանալիով գաղտնագրման ալգորիթմ, ծրագրավորված համատեղ Միցուբիշիի և Ճապոնիայի «Նիպոն հեռագիր և հեռախոս» ընկերության (անգլ.՝ Nippon Telegraph and Telephone) կողմից։ Ալգորիթմը որակավորված է ISO/IEC֊ի, Եվրոպական Միության NESSIE նախագծի և Ճապոնական CRYPTREC նախագծի կողմից։ Ալգորիթմն ունի անվտանգության և գործունեության ունակությաններ համեմատելի AES֊ի հետ (անգլ.՝ Advanced Encryption Standard)[1]:

Կամելիայի բլոկի չափը 16 բայթ է (128 բիթ), և կարող է օգտագործել 128, 192 կամ 256֊բիթանոց բանալի։ Այս բլոկային գաղտնագրման ալգորիթմն նախագծված է այնպես, որ լինի կիրառելի և՛ ծրագրայնապես, և՛ տեխնիկապես, էժան սմարթ քարդերից մինչև գերարագ ցանցային համակարգեր[2]։

Նախագիծ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կամելիան Ֆայստելյան ցանցով գաղտնագրման ալգորիթմ է կա՛մ 18 շրջապտույտով (128֊բիթանոց բանալու դեպքում), կա՛մ 24 շրջապտույտով (192 կամ 256֊բիթանոց բանալու դեպքում)։ Ամեն վեցերորդ շրջապտույտին տրամաբանական ձևափոխության շերտն է կիրառվում, այսպես կոչված «FL֊ֆունկցիան» կամ դրա հակադարձը։ Կամելիան օգտագործում է ներածման ու արտածման նմանության ձևափոխոխությունների (անգլ.՝ affine transformations, ռուս.՝ аффинное преобразование) չորս 8 x 8֊բիթանոց S-box֊եր և տրամաբանական գործողություններ։ Այն նույնպես օգտագործում է մուտքի և ելքի key whitening։ Կրիպտոգրաֆիկական դիֆուզիայի շերտը օգտագործում է Մատրիցի վրա հիմնված գծային ձևափոխումներ։

Անվտանգության վերլուծություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կամելիան բլոկային գաղտնագրիչ է, որն ամբողջովին հնարավոր է արտահայտել բազմափոփոխական համեմատությունների չառանչվող համակարգերով[3]։

  • Կամելիայի (ինչպես նաև AES֊ի) S-box֊երը հնարվոր է ներկայացնել 80 համեմատությունների մեջ 23 քառակուսային հավասարումների մի համակարգի տեսքով[4]։
  • Ենթաբանալիների ստեղծման ալգորիթմը (անգլ.՝ key schedule) հնարավոր է ներկայացնել 768 փոփոխականների մեջ 1120 հավասարումներով օգտագործելով 3328 գծային և քառակուսային համեմատություններ[3]։
  • Ամբողջ բլոկային գաղտնագրիչը հնարավոր է ներկայացնել 2816 փոփոխականներում 5104 հավասարումներով օգտագործելով 14592 գծային և քառակուսային համեմատություններ[3]։
  • Հանրագումարում պահանջվում է 6224 հավասարումներ 3584 փոփոխականերում օգտագործելով 17920 գծային և քառակուսային համեմատություններ[3]։
  • Չորոշված փոփոխականների թվաքանակը լինում է 11696, որը մոտովոր նույնն է ինչ AES֊ի դեպքում։

Թեորիապես այսպիսի տեխնիկական տվյալները հնարավոր են դարձնում ապագայում Կամելիայի (և AES֊ի) ապակոդավորումը օգտագործելով հանրահաշվական հարձակումներից այնպիսին ինչպիսին է XSL֊ը։ Ներկայիս տեխնիկական միջոցներով նման հարձակումը կտևի տարիներ։

Արտոնագրի կարգավիճակ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Չնայած նրան, որ Կամելիան արտոնագրված է, այն հնարավոր է օգտագործել առանց հեղինակին տուրք վճարելու[5]։ Այս կարգավիճակը (անգլ.՝ royalty-free license) թույլ տվեց նրան 2006 թվականի նայեմբերից դառնալու OpenSSL նախագծի մասը բաց ելակետային կոդով ԾԱ֊ի արտոնագրով (անգլ.՝ open-source license)[6]: Դա նույնպես թույլ է տվել դառնալու Մոզիլայի NSS մոդուլի մասը (անգլ.՝ Network Security Services)[7]:

Յուրացումներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կամելիայի աջակցումն ավելացվել է Մոզիլա Ֆայրֆոքս 3֊ի վերջին թողարկման մեջ 2008 թվականին[7]։

Ավելի ուշ այդ տարի, FreeBSD֊ի թողարկումների ինժեներական թիմը հայտարարեց, որ գաղտնագրող ալգորիթմն ընդգրկվել է FreeBSD 6.4 թողարկման մեջ։ Նաև Կամելիայի աջակցումն ավելցվել էր FreeBSD֊ի սկավառակի գաղտնագրման հիշողության կլասի geli֊ին Յոշիսատո Յանագիսավայի կողմից[8]։

2009 թվականի սեպտեմբերին GNU Privacy Guard֊ը տարբերակ 1.4.10֊ում ավելացրեց Կամելիայի աջակցումը[9]։

Բացի այդ, տարբեր հայտնի անվտանգության փաթեթներ, ինչպիսիք են Crypto++֊ը, GnuTLS֊ը, PolarSSL֊ը և OpenSSL֊ը, նայնպես ընդգրկում են Կամելիան։

2013 թվականի մարտի 26֊ին վերընդգրկվել էր Ճապոնիայի էլ֊Կառավարության խորհուրդ տրվող գաղտնագրման ալգորիթմների նոր ցուցակում որպես միակ 128֊բիթային բլոկային գաղտնագրիչ։ Սա զուգադիպել է CRYPTREC֊ի ցուցակի 10 տարին մեկ թարմացվելու հետ։ Ընտրությունը կատարվել է հիմնվելով Կամելիայի հեշտ ձեռք բերման, անվտանգության և արագագործության բարձր հեղինակության համար, որոնք մրցունակ են AES֊ի հետ։ Կամելիան դեռ մնում է անապակոդավորելի իր ամբողջական կիրառմամբ[10]։ Անհնարին դիֆերենցիալ հարձակումը 12 շրջապտույտանի առանց FL/FL−1 շերտերի Կամելիայի վրա գոյություն չունի[11]։

Ստանդարտացում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կամելիան որակավորվել է որպես ստանդարտ գաղտնագրման ալգորիթմ տարբեր ստանդարտացման կազմակերպությաւնների կողմից[12]։

  • CRYPTREC
  • NESSIE
  • IETF
    • Ալգորիթմ/Աշխատելակերպ
      • RFC 3713։ A Description of the Camellia Encryption Algorithm
      • RFC 5528։ Camellia Counter Mode and Camellia Counter with CBC-MAC Mode Algorithms
    • S/MIME
      • RFC 3657։ Use of the Camellia Encryption Algorithm in Cryptographic Message Syntax (CMS)
    • XML Encryption
      • RFC 4051։ Additional XML Security Uniform Resource Identifiers (URIs)
    • TLS/SSL
      • RFC 4132։ Addition of Camellia Cipher Suites to Transport Layer Security (TLS)
      • RFC 5932։ Camellia Cipher Suites for TLS
      • RFC 6367։ Addition of the Camellia Cipher Suites to Transport Layer Security (TLS)
    • IPsec
      • RFC 4312։ The Camellia Cipher Algorithm and Its Use With IPsec
      • RFC 5529։ Modes of Operation for Camellia for Use with IPsec
    • OpenPGP
      • RFC 5581։ The Camellia Cipher in OpenPGP
    • RSA-KEM «Cryptographic Message Syntax֊ի» մեջ
      • RFC 5990։ Use of the RSA-KEM Key Transport Algorithm in the Cryptographic Message Syntax (CMS)
    • Portable Symmetric Key Container (PSKC)
      • RFC 6030։ Portable Symmetric Key Container (PSKC)
    • Smart Grid
      • RFC 6272։ Internet Protocols for the Smart Grid
  • ISO/IEC
    • ISO/IEC 18033-3:2010 Information technology—Security techniques—Encryption algorithms—Part 3։ Block ciphers
  • ITU-T
    • security mechanisms and procedures for Next-generation network (Y.2704)
  • RSA Լաբորատորիաներ
    • հաստատված գաղտնագրիչ PKCS#11֊ում
  • «TV-Anytime» ֆորում
    • approved cipher in TV-Anytime Rights Management and Protection Information for Broadcast Applications
    • approved cipher in Bi-directional Metadata Delivery Protection

Ծանոթագրություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  1. ↑ «Japan's First 128-bit Block Cipher 'Camellia' Approved as a New Standard Encryption Algorithm in the Internet». Phys.Org. 2005 թ․ հուլիսի 20. Վերցված է 2013 թ. հունվարի 14-ին.
  2. ↑ RFC 4132 Addition of Camellia Cipher Suites to Transport Layer Security (TLS)
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Alex Biryukov, Christophe De Canniere (2003), «Block ciphers and systems of quadratic equations», Lecture Notes in Computer Science, proceedings of FSE 2003, Springer-Verlag, էջեր 274–289
  4. ↑ Nicolas T. Courtois and Josef Pieprzyk (2002), Cryptanalysis of Block Ciphers with Overdefined Systems of Equations (PDF), Springer-Verlag, էջեր 267–287, Վերցված է 2010 թ. օգոստոսի 13–ին-ին
  5. ↑ «Announcement of Royalty-free Licenses for Essential Patents of NTT Encryption and Digital Signature Algorithms». NTT. 2001 թ․ ապրիլի 17. Արխիվացված է օրիգինալից 2006 թ․ նոյեմբերի 8-ին. Վերցված է 2013 թ․ հունվարի 14-ին.
  6. ↑ «The Open Source Community OpenSSL Project Adopts the Next Generation International Standard Cipher "Camellia" Developed in Japan». NTT. 2006 թ․ նոյեմբերի 8. Արխիվացված է օրիգինալից 2008 թ․ մարտի 8-ին. Վերցված է 2013 թ․ հունվարի 14-ին.
  7. ↑ 7,0 7,1 Gen Kanai (2007 թ․ հուլիսի 30). «Camellia cipher added to Firefox». Mozilla. Արխիվացված է օրիգինալից 2012 թ․ դեկտեմբերի 21-ին. Վերցված է 2014 թ․ սեպտեմբերի 23-ին.
  8. ↑ «FreeBSD System Manager's Manual: GELI(8)». 2011 թ․ մարտի 9.
  9. ↑ «GnuPG 1.4.10 released». 2009 թ․ սեպտեմբերի 2.
  10. ↑ «Camellia Encryption Algorithm Selected for New e-Government Recommended Ciphers List». 2013 թ․ մարտի 26.
  11. ↑ «Impossible differential cryptanalysis of reduced-round ARIA and Camellia». 2007 թ․ մայիսի 3.
  12. ↑ «Camellia Standardization Related Information». Վերցված է 2013 թ. նոյեմբերի 30–ին-ին.

Ընդհանուր

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Արտաքին հղումներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]