FORK算法的各种密码分析方法全面盘点

FORK算法的各种密码分析方法全面盘点“FORK算法”在密码学中通常指两个不同的概念它们的密码分析方法也截然不同。一个是2006年提出的FORK-256哈希函数另一个是2019年提出的ForkCipher分叉密码新型原语。下面分别进行盘点。FORK-256哈希函数的密码分析FORK-256是一种被设计来抵抗当时针对MD5/SHA-1攻击的256位哈希函数。其设计具有四个并行分支但最终被证明存在严重弱点。主要的分析方法如下差分分析与碰撞攻击这是最核心的攻击手段。攻击者利用其步变换step transformation中存在的“意外差分unexpected differentials”。具体成果包括近碰撞攻击对完整压缩函数的1-bit和2-bit近碰撞攻击。完整压缩函数碰撞复杂度为2^126.6次哈希运算使用2^73内存可降至2^109.6。完整哈希函数碰撞上述对压缩函数的攻击可零额外成本扩展至整个哈希函数。改进的碰撞攻击后续研究提出了复杂度为2^112.9的碰撞攻击。“微碰撞”Micro-collisions这是FORK-256设计上的一个结构性缺陷指在压缩函数内部出现的局部碰撞可以组合成完整碰撞。线性化分析为理解其结构研究人员分析了其线性化变体linearized variant以评估非线性组件在抵抗攻击中的作用。中间相遇攻击Meet-in-the-Middle通过“拆分”消息调度和压缩函数来寻找碰撞。针对简化版本的攻击对减少到2个分支的版本找到了实际的碰撞对并预计可扩展到3个分支。️ForkCipher分叉密码的密码分析ForkCipher是2019年提出的一种新型对称原语专为短消息的认证加密设计。其核心是在中间状态“分叉”生成两个输出。针对ForkCipher家族如ForkAES, ForkSKINNY的分析方法主要有针对ForkAES的攻击利用了其中间轮扩散性不足的弱点。针对ForkSKINNY的攻击利用了其tweakey调度算法的弱点。不可能差分攻击一种通用方法在ForkSKINNY上取得了提升2轮攻击效果的成果。通用分解与恢复攻击一种通用方法可恢复ForkCipher中的秘密内部组件如S盒。对于简化轮数的ForkSPN和ForkFN结构攻击是可行的。总结总而言之针对“FORK”算法的密码分析核心在于明确其具体所指对于FORK-256哈希函数主要威胁来自差分分析及其变种攻击者可借此实现碰撞攻击已证明其安全性不足。对于ForkCipher对称密码攻击方法更多样包括针对其特定实现如AES、SKINNY的专用攻击以及不可能差分等通用分析手段其安全性仍在持续评估中。