Пример криптографической хеш-функции, построенной на основе модифицированной схемы sponge

Аннотация

В настоящее время схема «Sponge» является наиболее удачным и перспективным способом построения современных криптографических хэш-функций. Целью данной статьи является построение примера криптографической хеш-функции, основанной на этой схеме. Основным и важным компонентом схемы является внутренняя функция, являющейся преобразованием фиксированной длины или перестановкой, оперирующей с фиксированным числом битов, составляющих внутреннее состояние функции. Классическая схема «Sponge» и большинство ее модификаций предполагают в своем составе только одну внутреннюю функцию. В данной работе рассматривается модификация этой схемы, которая предполагает использование уже множества внутренних функций.  Рассматриваются три новых варианта внутренней функции. Во-первых, рассматривается вариант внутренней функции, основанный на использовании словарных регистров сдвига с обратной связью по переносу кольцевой конфигурации. Во-вторых, рассматривается новый вариант внутренней функции, основанный на перестановке Keccak. В-третьих, рассматривается внутренняя функция, построенная с помощью обобщенной методологии проектирования AES. Далее на основе модифицированной схемы и используя эти три внутренние функции строится алгоритм хеширования. Выбор одной из этих трех внутренних функций в составе всей схемы определяется с помощью зависящих от сообщения битов выбора, сгенерированных псевдослучайным образом.