Suicide
11.02.2019, 20:10
Компания Google предложила (https://security.googleblog.com/2019/02/introducing-adiantum-encryption-for.html) механизм шифрования накопителей Adiantum (https://source.android.com/security/encryption/adiantum), который может применяться на маломощный устройствах, на которых невозможно использовать алгоритм блочного шифрования AES из-за слишком больших накладных расходов. В частности, Google намерен применять Adiantum для шифрования накопителей младших моделей смартфонов на базе платформы Android, оснащаемых процессорами ARM, не предоставляющими инструкции для аппаратного ускорения шифрования AES. Эталонная реализация алгоритма опубликована (https://github.com/google/adiantum) под лицензией MIT, реализация на уровне подсистемы ядра Linux dm-crypt опубликована (https://source.android.com/security/encryption/adiantum) под лицензией GPLv2 (патчи подготовлены как для редакций ядра для Android, так и для обычных ванильных ядер Linux).
По аналогии с AES-128-CBC-ESSIV и AES-XTS метод Adiantum не изменяет результирующий размер данных, что позволяет использовать его для шифрования секторов на накопителях. Adiantum также обеспечивает генерацию блоков с разным шифротекстом для повторяющихся исходных данных. Реализация Adiantum базируется на применении быстрой хэш-функции NH (https://en.wikipedia.org/wiki/UMAC#NH_hash-function_family), алгоритме аутентификации сообщений (MAC) Poly1305 (http://cr.yp.to/mac.html) и потоковом шифре XChaCha12 (https://en.wikipedia.org/wiki/Salsa20#XChaCha), а также единоразовой операции на базе блочного шифра AES-256 для 16 байт в каждом блоке (с учётом размера блока в 4096 байт такая операция не критична с точки зрения производительности).
https://www.opennet.ru/opennews/pics_base/0_1549832020.png (https://4.bp.blogspot.com/-Flq0gKd7d08/XFjWHq85yBI/AAAAAAAAAX0/CF8-mWJeGUMYUdji6GEdAbYpJSuWvu_wACLcBGAs/s1600/image1.png)
Poly1305 и XChaCha12 позиционируются как более быстрые и безопасные аналоги HMAC и AES, программная реализация которых позволяет добиться фиксированного времени выполнения без задействования специальной аппаратной поддержки. Для повышения производительности алгоритм ChaCha применяется в варианте с 12 раундами вместо обычно используемых 20, но этого вполне достаточно, так как ChaCha даже с 12 раундами обеспечивает (https://tosc.iacr.org/index.php/ToSC/article/view/7360) более высокий уровень стойкости к атакам, чем AES-256. На процессоре ARM Cortex-A7 реализация Adiantum тратит на операцию расшифровки 10.6 циклов процессора на каждый байт (при размере блока 4096 байт), что в пять раз быстрее AES-256-XTS.
https://www.opennet.ru/opennews/pics_base/0_1549828308.png (https://3.bp.blogspot.com/-8f5_3baGcwY/XFjV6LwydbI/AAAAAAAAAXw/g1gp-gg1SE4I_BlOsk3G55BMyzApySLMACLcBGAs/s1600/image2.png) На процессорах с аппаратной поддержкой ускорения AES, таких как ARMv8 с инструкциями A64, A32 и T32 (Cryptography Extensions (http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0500e/CJHDEBAF.html)) и x86 с инструкциями AES-NI (https://en.wikipedia.org/wiki/AES_instruction_set), рекомендуется применять систему шифрования дисков на базе AES, так как в этом случае аппаратно ускоренный AES будет быстрее программной реализации Adiantum. При этом Adiantum обеспечивает более высокую стойкость к атакам, так как в AES-XTS изменение одного байта исходных данных приводит к изменению всего 16 байт шифротекста, в то время как в Adiantum изменяется целиком весь блок, равный размеру сектора (512 или 4096 байт).
10.02.2019
http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=50123
По аналогии с AES-128-CBC-ESSIV и AES-XTS метод Adiantum не изменяет результирующий размер данных, что позволяет использовать его для шифрования секторов на накопителях. Adiantum также обеспечивает генерацию блоков с разным шифротекстом для повторяющихся исходных данных. Реализация Adiantum базируется на применении быстрой хэш-функции NH (https://en.wikipedia.org/wiki/UMAC#NH_hash-function_family), алгоритме аутентификации сообщений (MAC) Poly1305 (http://cr.yp.to/mac.html) и потоковом шифре XChaCha12 (https://en.wikipedia.org/wiki/Salsa20#XChaCha), а также единоразовой операции на базе блочного шифра AES-256 для 16 байт в каждом блоке (с учётом размера блока в 4096 байт такая операция не критична с точки зрения производительности).
https://www.opennet.ru/opennews/pics_base/0_1549832020.png (https://4.bp.blogspot.com/-Flq0gKd7d08/XFjWHq85yBI/AAAAAAAAAX0/CF8-mWJeGUMYUdji6GEdAbYpJSuWvu_wACLcBGAs/s1600/image1.png)
Poly1305 и XChaCha12 позиционируются как более быстрые и безопасные аналоги HMAC и AES, программная реализация которых позволяет добиться фиксированного времени выполнения без задействования специальной аппаратной поддержки. Для повышения производительности алгоритм ChaCha применяется в варианте с 12 раундами вместо обычно используемых 20, но этого вполне достаточно, так как ChaCha даже с 12 раундами обеспечивает (https://tosc.iacr.org/index.php/ToSC/article/view/7360) более высокий уровень стойкости к атакам, чем AES-256. На процессоре ARM Cortex-A7 реализация Adiantum тратит на операцию расшифровки 10.6 циклов процессора на каждый байт (при размере блока 4096 байт), что в пять раз быстрее AES-256-XTS.
https://www.opennet.ru/opennews/pics_base/0_1549828308.png (https://3.bp.blogspot.com/-8f5_3baGcwY/XFjV6LwydbI/AAAAAAAAAXw/g1gp-gg1SE4I_BlOsk3G55BMyzApySLMACLcBGAs/s1600/image2.png) На процессорах с аппаратной поддержкой ускорения AES, таких как ARMv8 с инструкциями A64, A32 и T32 (Cryptography Extensions (http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0500e/CJHDEBAF.html)) и x86 с инструкциями AES-NI (https://en.wikipedia.org/wiki/AES_instruction_set), рекомендуется применять систему шифрования дисков на базе AES, так как в этом случае аппаратно ускоренный AES будет быстрее программной реализации Adiantum. При этом Adiantum обеспечивает более высокую стойкость к атакам, так как в AES-XTS изменение одного байта исходных данных приводит к изменению всего 16 байт шифротекста, в то время как в Adiantum изменяется целиком весь блок, равный размеру сектора (512 или 4096 байт).
10.02.2019
http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=50123