Madeja (función hash)

Skein es una función hash criptográfica y una de las cinco finalistas en la competencia de funciones hash del NIST . Se presentó como candidata para convertirse en el estándar SHA-3 , el sucesor de SHA-1 y SHA-2 , pero finalmente perdió ante el candidato hash del NIST Keccak . ^[2]

El nombre Skein se refiere a cómo la función Skein entrelaza la entrada, de manera similar a una madeja de hilo. ^[1]

Skein fue creado por Bruce Schneier , Niels Ferguson , Stefan Lucks , Doug Whiting, Mihir Bellare , Tadayoshi Kohno, Jon Callas y Jesse Walker.

Skein se basa en el cifrado de bloques modificable Threefish comprimido mediante el modo de encadenamiento de iteración de bloques únicos (UBI), una variante del modo hash Matyas–Meyer–Oseas , ^[3] al tiempo que aprovecha un sistema de argumentos opcional de baja sobrecarga para lograr flexibilidad.

El algoritmo de Skein y una implementación de referencia fueron puestos a disposición del público . ^[4]

Skein admite tamaños de estado interno de 256, 512 y 1024 bits y tamaños de salida arbitrarios. ^[5]

Los autores afirman que se obtienen 6,1 ciclos por byte para cualquier tamaño de salida en un Intel Core 2 Duo en modo de 64 bits. ^[6]

El núcleo de Threefish se basa en una función MIX que transforma dos palabras de 64 bits mediante una única adición, rotación por una constante y XOR. El modo de encadenamiento UBI combina un valor de encadenamiento de entrada con una cadena de entrada de longitud arbitraria y produce una salida de tamaño fijo.

La no linealidad de Threefish proviene completamente de la combinación de operaciones de suma y OR exclusivos ; no utiliza S-boxes . La función está optimizada para procesadores de 64 bits, y el artículo de Skein define características opcionales como hash aleatorio , hash de árbol paralelizable , un cifrado de flujo , personalización y una función de derivación de clave .

En octubre de 2010 se publicó un ataque que combina el criptoanálisis rotacional con el ataque de rebote . El ataque encuentra colisiones rotacionales en 53 de las 72 rondas de Threefish-256 y en 57 de las 72 rondas de Threefish-512. También afecta a la función hash Skein. ^[7] Se trata de una continuación del ataque anterior publicado en febrero, que rompe 39 y 42 rondas respectivamente. ^[8]

El equipo de Skein modificó la constante de programación clave para la ronda 3 de la competencia de funciones hash del NIST, para hacer que este ataque sea menos efectivo, aunque creen que el hash seguiría siendo seguro sin estos ajustes. ^[1]

Valores hash de una cadena vacía.

Madeja-256-256("")
c8877087da56e072870daa843f176e9453115929094c3a40c463a196c29bf7ba
Madeja-512-256("")
39ccc4554a8b31853b9de7a1fe638a24cce6b35a55f2431009e18780335d2621
Madeja-512-512("")
bc5b4c50925519c290cc634277ae3d6257212395cba733bbad37a4af0fa06af41fca7903d06564fea7a2d3730dbdb80c1f85562dfcc070334ea4d1d9e72cba7a

Incluso un pequeño cambio en el mensaje dará como resultado (con una probabilidad abrumadora) un hash prácticamente distinto, debido al efecto avalancha . Por ejemplo, añadir un punto al final de la frase:

Madeja-512-256(" El veloz zorro marrón salta sobre el perro perezoso ")
b3250457e05d3060b1a4bbc1428bc75a3f525ca389aeab96cfa34638d96e492a
Madeja-512-256(" El rápido zorro marrón salta sobre el perro perezoso ").
41e829d7fca71c7d7154ed8fc8a069f274dd664ae0ed29d365d919f4e575eebb
Madeja-512-512(" El rápido zorro marrón salta sobre el perro perezoso ")
94c2ae036dba8783d0b3f7d6cc111ff810702f5c77707999be7e1c9486ff238a7044de734293147359b4ac7e1d09cd247c351d69826b78dcddd951f0ef912713
Madeja-512-512(" El rápido zorro marrón salta sobre el perro perezoso ").
658223cb3d69b5e76e3588ca63feffba0dc2ead38a95d0650564f2a39da8e83fbb42c9d6ad9e03fbfde8a25a880357d457dbd6f74cbcb5e728979577dbce5436

• Sitio web oficial de Skein (desactivado, archivo Wayback Machine)
• Página web de Skein de Bruce Schneier

• SPARKSkein: una implementación de Skein en SPARK , con pruebas de seguridad de tipos
• Botan contiene una implementación en C++ de Skein-512
• nskein: una implementación .NET de Skein con soporte para todos los tamaños de bloque
• Módulo Skein para Python
• PHP-Skein-Hash Hash de Skein para PHP en GitHub
• Digest::Skein, una implementación en C y Perl
• Implementación de AC# de Skein y Threefish (basada en la versión 1.3)
• Implementaciones de Java, Scala y Javascript de Skein 512-512 (basado en la versión 1.3)
• Una implementación Java de Skein (basada en la versión 1.1)
• Una implementación de Skein en Ada
• skerl, función hash Skein para Erlang, a través de NIF
• Madeja 512-512 implementada en Bash
• Madeja implementada en Haskell
• Código fuente VHDL desarrollado por el Grupo de Investigación de Ingeniería Criptográfica (CERG) de la Universidad George Mason
• skeinr Madeja implementada en Ruby
• fhreefish Una implementación eficiente de Skein-256 para microcontroladores Atmel AVR de 8 bits, que cumple con las estimaciones de rendimiento descritas en la especificación oficial