Care sunt defectele de securitate ale SHA?

Am cercetat pe larg algoritmii SHA, în special SHA1, SHA2-256, SHA2-512, SHA3-256 și SHA3-512 și am găsit multe cazuri de atacuri de coliziune de succes, precum și metode.

In lista mea sunt urmatoarele:

• Atacurile de forță brută
  • Atacurile de naștere
  • Atacul de ziua lui Yuval (atacul de ziua de naștere îmbunătățit cu diferite condiții)
• Atacurile rotunde reduse
  • Reușit în atacurile asupra tuturor algoritmilor SHA, SHA1, SHA-2 și Keccak (funcția „părinte” a SHA-3)
• Atacurile Prefix alese
  • Cu succes pe SHA1, mai multe informații: https://shattered.io/.

La fel ca și atacuri care înfrâng securitatea oferită de algoritmi în aplicație.

• Atacurile de extensie de lungime
  • SHA-3 este invulnerabil datorită concatenării capacității în timpul permutărilor funcției bureților Keccak.

Am exclus atacurile de forță brută (când nu despre găsirea coliziunilor), inclusiv atacurile de dicționar, precum și tabelele curcubeu, deoarece acestea sunt vulnerabilități create de ceva extern algoritmului însuși.

Sunt de acord cu lista ta, dar aș lua în considerare și adăugarea de comentarii în ceea ce privește cât de dăunătoare sunt aceste atacuri pentru securitatea reală a algoritmilor în ceea ce privește aplicarea.De exemplu, atacurile reușite cu runde reduse nu sunt atât de îngrijorătoare pe cât ar putea părea, deoarece fiecare rundă suplimentară a unui algoritm oferă cantități exponențiale de securitate adăugată, ceea ce înseamnă că „ruperea” unui algoritm SHA256 de 42 de runde nu încalcă niciuna dintre siguranța oferită de un algoritm complet. -rotunda SHA256.

În plus, „ruperea” unui algoritm nu îl face complet nesigur, în practică, deoarece atacurile de succes ocupă adesea cantități masive de resurse și timp (ruperea SHA1 a durat peste 1,5 ani și un colectiv de computere pentru a sparge). Deci, chiar dacă SHA1 este „nesigur”, este încă suficient de sigur din punct de vedere teoretic pentru a fi utilizat, deoarece este imposibil să se calculeze o coliziune într-o perioadă rezonabilă de timp și cu o cantitate limitată de resurse.

Ar putea fi demn de remarcat matematica reală din spatele imposibilității calculării coliziunilor hash și în ceea ce privește hashurile preimagine. Un lucru este să găsești o coliziune în care două hashuri se ciocnesc și să găsești un hash care se ciocnește cu un hash preexistent. Securitatea este de fapt măsurată în termeni de lungime de biți, așa că teoretic ar fi nevoie de 2^n calcule pentru a găsi o coliziune într-un algoritm de hashing de n biți.Puteți găsi mai multe despre modalitățile de măsurare a securității în algoritmii de hashing Aici.