新的加密算法？

Question

我想知道密码学的新趋势。哪种算法是新的？哪些是改进的，哪些因过去的时间而死？ 例如，EEC（椭圆曲线密码术）是一种非常新的方法，但绝对不是唯一的方法。你能说出其中的一些吗？

Answer 1

ECC实际上源于80年代;它并不是全新的。

在非对称加密和数字签名的背景下，最近几年对pairings进行了大量研究。配对打开了下一个级别。从概念上讲：对称加密是针对一个实体的问题（所有实体共享一个密钥，因此它们是“相同的”实体），非对称加密是针对两个实体（签名者和验证者）的问题，而配对是一个工具具有三个实体的协议（例如，电子现金，其中有银行，商家和买方）。迄今为止发现的唯一真正实用的配对使用椭圆曲线，但数学剂量更高。

对于更经典的非对称加密和签名，已经有许多其他算法的工作，例如HFE，这对于签名大小或lattice-based cryptography似乎特别好。这仍然很新。在新创建的算法变得足够成熟以进行标准化之前，需要一些时间（比如十几年左右）。

在Bellovin和Merritt于1992年开展工作之后，已经描述了一些Password Authenticated Key Exchange协议。这些协议旨在允许基于密码的相互身份验证免受离线字典攻击（即，协议意味着攻击者，即使主动伪装成一方，也无法获得足够的信息来在他闲暇时测试密码;每个猜测来自攻击者必须与知道密码的实体之一进行交互。 IEEE小组P1363正致力于编写有关该主题的标准。

在对称加密领域，AES有点“最终”。之后设计了一些流密码（流密码应该提供更好的性能，代价是通用性较低）;有些是由eSTREAM project分析的。关于加密模式的工作已经做了很多工作，它试图在一个有效的系统中结合对称加密和完整性检查（例如参见GCM和CWC）。

哈希函数最近一直是热门话题。包括着名的MD5在内的一堆旧哈希函数在2004年被打破。目前正在进行竞争以确定下一个美国标准哈希函数，代号为SHA-3。

在一些实施问题上做了大量的工作，特别是侧通道泄漏（秘密数据如何通过功耗，时序，剩余电磁辐射泄漏......）以及如何阻止它们。

Answer 2

当代密码学的主要问题不是找到算法，而是针对不同情况的整体概念和方法（当然，算法也在不断改进）。

我们今天有

• 对称算法（AES）
• 非对称算法（RSA，ECC）
• 密钥交换（Diffie-Hellman-Key-Exchange，Shamir无密钥协议）
• 秘密共享（n维平面的交叉点）
• 加密哈希函数（SHA）

有些人已证明不安全并且得到了改善

• 由于密钥空间大小而导致的DES
• MD5

有些被打破了

• Merke / Hellman背包密码系统
• 单个字母的替代
• NaiveVigenère

选择哪种特定算法通常是可用资源的问题（椭圆曲线需要较小的密钥，RSA算法具有可比较的安全性）或仅仅是标准化（如 tanascius 指出的那样，有这样的竞争algorithms）。当一整类密码系统被证明易受特定攻击（中间人，旁道）或科学进步（量子加密）时，通常会出现新的趋势。

当然，还有一种隐写术，它不会通过将其隐藏在其他文档中而隐藏内容，而是隐藏 。

Answer 3

目前运行NIST hash function competition的目标是找到旧的SHA-1和SHA-2功能的替代品。所以这是关于加密哈希函数 您可以查看第二轮所接受的算法列表，并且可以获得参与其中的所有算法的白皮书。

我不是最新的，但我怀疑算法有任何全新的方法 编辑：嗯，其中一位候选人是Elliptic curve only hash，但它列在“具有实质性弱点的参赛者”中^^

Answer 4

人们已经涵盖了大多数其他事物;我会谈谈设计：

分组密码：传统分组密码（例如DES）使用Feistel结构。有一个更通用的S-P网络（Rijndael，Serpent），它更易于并行化，以及支持并行化（CS，GCM）和高效认证加密（CS，GCM，IGE / BIGE）的密码模式。

哈希：传统的哈希采用明显的Merkle-Damgård结构。这有一些不良特性：

• 长度延长是微不足道的（在某种程度上，这可以通过适当的最终确定来缓解）
• 对碰撞抵抗的几次攻击（multicollisions，Joux 2004; "expandable message" attacks，Kelsey 2005; herding attacks，Kelsey 2006）。
• 在MD {4,5}和SHA- {0,1,2}中使用的流行的Davies-Meyer模式中，h _i = h _i-1 ⊕E（m _i ，h _i-1 ）） - 每个消息块都有一个定点D（m _i ，0）。这使得可扩展的消息攻击变得更加容易。

SHA-3竞赛通知（070911510–7512–01）还建议随机散列和对长度扩展的抵抗（目前通过HMAC实现MD5 / SHA-1 / SHA-2）和并行化（一些哈希指定一棵树）哈希模式）。

有一种趋势是避免潜在的表查找（例如Threefish，XTEA）来缓解缓存时序攻击。