SHAvite-3 — криптографическая хеш-функция, разработанная известными израильскими криптографами Эли Бихамом(англ. Eli Biham) и Ором Дункельманом (англ. Orr Dunkelman). Одна из четырнадцати участников второго раунда конкурса SHA-3, организованного NIST. SHAvite-3 основана на сочетании компонентов AES c фреймворком HAIFA. Данная хеш-функция использует хорошо известные криптографические примитивы, такие как сеть Фейстеля, которая производит итерации раундовой функции, основанной на раунде AES. Семейство хеш-функций SHAvite-3 включает в себя два алгоритма SHAvite-3₂₅₆(SHAvite-3-224/256) и SHAvite-3₂₅₆(SHAvite-3-384/512).

Название

Название функции SHAvite-3 произносится как «шавайт шалош» (иврит «шавайт три»), так как это третья версия алгоритма. Свое название функция получила по нескольким причинам:^[1]

• SHAvite-3 названа так за свою скорость и безопасность, так как является защищенной и быстрой(фр. vite) хеш-функцией.
• Shavit переводится с иврита как комета.
• Shavite — последователь Шивы(англ. Shiva), индусского божества.

История

Алгоритм SHAvite-3 был специально разработан для участия в конкурсе SHA-3. Функция дошла до второго раунда конкурса криптографический функций, но до финального раунда не была допущенна за недостаточную защищённость инициализации S-блоков, лежащих в основе блочного шифра, что приводило к относительно низкому уровню безопасности 512-разрядной версии хеш-функции. В то же время, функция имела относительно низкие показатели пропускной способности.^[2] На данный момент, исправлена ошибка в реализации раундовой функции AES и существенно улучшена криптостойкость.^[3]

Особенности дизайна

• SHAvite-3 — криптостойка и эффективна, работает в разных средах окружения.
• Использует две функции сжатия ₂₅₆ и ₅₁₂.
• Итерации функций сжатия для получения хеш-функции производятся с помощью HAIFA.
• Может иметь результаты переменной длины, использует HAIFA и поддерживает соли, при всем этом сохраняя свою защищенность.
• Функции сжатия разработаны с использованием известных и хорошо изученных компонент: сети Фейстеля, раундовых функций AES и регистров сдвига с линейной обратной связью.

Алгоритм SHAvite-3₂₅₆

SHAvite-3₂₅₆ для произвольного входного сообщения генерирует хеш-значение, называемое дайджестом сообщения, которое имеет длину 256 бит.
Данная функция основана на функции сжатия ₂₅₆,

• которая является преобразованием Дэвиса-Мейера блочного шифра ²⁵⁶,
  • который является 12-ти раундовым блочным шифром построенным с помощью сети Фейстеля,
    • где, каждая раундовая функция состоит из трех раундов AES,
    • расширение сообщение сочетает в себе преобразование раундов AES и регистра сдвига с линейной обратной связью.

Быстродействие

В таблице представлены сравнительные данные скорости действия алгоритмов.

Функция также может быть реализована аппаратно.

В таблице приведены данные основанные на аппаратной реализации AES 2005 года, быстродействие на настоящий момент могет оказаться лучше.

Примечания