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Hashfunktionen SHA-1 (Secure Hash Algorithm)
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Gängige Hashfunktionen
MD5 128-bit Output Seit 2004 nicht mehr stark kollisionsresistent RIPEMD-160 160-bit Variante von MD-5 SHA-1 (Secure Hash Algorithm) 160-bit Output NIST-Standard
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SHA-1 im Überblick Kompressionsfunktion Gegen Padding-Attacken
Zerlegen in 512-bit Blöcke Kompressionsfunktion macht zu 160 Bits 160-bit Buffer initialisiert mit “magic values”
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Gängige Hashfunktionen
L x 512 Bits Gegen Padding-Attacken Nachricht 1000…000 Länge padding (1-512 Bits) 64 Bits 512 Bits 512 Bits 512 Bits 512 Bits Y1 Y2 … Yq … YL KSHA KSHA … KSHA … KSHA IV Kompressionsfunktion macht zu 160 Bits Hashwert 160-bit Buffer initialisiert mit “magic values” 160 Bits
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SHA-1 Kompressionsfunktion
Aktueller Buffer (5x32=160 Bits) Aktueller Block Vier Runden a 20 Schritte Eine Runde im Detail Addition modulo 232
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SHA-1 Kompressionsfunktion
Buffer Aktueller Buffer (5x32=160 Bits) Yq (512 Bits) Eine Runde im Detail Vier Runden a 20 Schritte + + + + + Addition modulo 232
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Ein Schritt SHA-1 (4 Runden a 20 Schritte)
B C D + Funktion in Runde (BC)(BD) BCD (BC)(BD)(CD) BCD ft + zykl. Linksshift um 5 Bits Block Yq wird in 32-Bit-Blöcke Wt zerlegt W0..15= 16x32 Bit von Yq W16..79: Wt=Wt-16Wt-14Wt-8Wt-3 Wt + zykl. Linksshift um 30 Bits Rundenkonstante (je 20 Schritte gleich) Kt + A E B C D
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Eigenschaften Jedes Outputbit hängt von jedem Inputbit ab
wichtig für Kollisionsresistenz Urbild in 2160 Versuchen brute-force Kollision in 280 Versuchen (birthday attack) Schwächen bei der Kollisionsresistenz zeichnen sich ab Kollisionen für SHA-1 mit weniger Runden
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Birthday Paradox (Geburtstagsparadoxon)
Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass von 23 Personen in einem Raum zumindest 2 am selben Tag Geburtstag haben? > 50% Wie viele Hashwerte muss man berechnen, um mit Wahrscheinlichkeit >50% eine Kollision zu entdecken? Bei n verschiedenen möglichen Hashwerten:
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