シャカル
Block cipher
シャカル
一般的な
デザイナーヘレナ・ハンシュ、デヴィッド・ナッチェ
由来SHA-1、SHA-256
関連カニ
認証ネッシー（SHACAL-2）
暗号の詳細
キーサイズ128～512ビット
ブロックサイズ160ビット（SHACAL-1）、
256ビット（SHACAL-2）
構造暗号ハッシュ関数
ラウンド80

SHACAL-1（元々は単にSHACALと呼ばれていました）は、 SHA-1をベースにした160ビットのブロック暗号で、128ビットから512ビットまでの鍵をサポートします。SHACAL -2は、より大規模なハッシュ関数であるSHA-256をベースにした256ビットのブロック暗号です。

SHACAL-1とSHACAL-2はともにNESSIEプロジェクトの第2フェーズに選定されました。しかし、2003年にSHACAL-1は主要スケジュールに関する懸念からNESSIEポートフォリオへの選定は見送られ、SHACAL-2は最終的に17機のNESSIE最終候補機の1機として選定されました。

デザイン

SHACAL-1 は、SHA-1 に関する以下の観察に基づいています。

ハッシュ関数SHA-1は、圧縮関数に基づいて設計されています。この関数は、160ビットの状態と512ビットのデータワードを入力として受け取り、80ラウンド後に新しい160ビットの状態を出力します。ハッシュ関数は、この圧縮関数を連続する512ビットのデータブロックで繰り返し呼び出し、そのたびに状態を更新することで動作します。この圧縮関数は、データブロックが既知であれば簡単に逆変換できます。つまり、圧縮関数が作用したデータブロックと圧縮関数の出力がわかれば、入力された状態を計算できます。

SHACAL-1は、状態入力をデータブロックとして、データ入力を鍵入力として用いることで、SHA-1圧縮関数をブロック暗号に変換します。言い換えれば、SHACAL-1はSHA-1圧縮関数を、512ビットの鍵を持つ80ラウンド、160ビットのブロック暗号とみなします。512ビットより短い鍵は、ゼロをパディングすることでサポートされます。SHACAL-1は128ビットより短い鍵での使用を想定していません。

SHACAL-1のセキュリティ

2006 年の論文「SHACAL-1 全体に対する関連キー長方形攻撃」では、Orr Dunkelman、Nathan Keller、Jongsung Kim が、SHACAL-1 の 80 ラウンド全体に対する関連キー長方形攻撃を発表しました。

論文「短縮ラウンドSHACAL-1に対する差分攻撃と矩形攻撃」において、Jiqiang Lu、Jongsung Kim、Nathan Keller、Orr Dunkelmanは、SHACAL-1の最初の51ラウンドと一連の52ラウンドの内部ラウンドに対する矩形攻撃、および最初の49ラウンドと一連の55ラウンドの内部ラウンドに対する差分攻撃を提示しました。これらは、単一鍵攻撃シナリオにおけるSHACAL-1の暗号解読において、現在知られている中で最も優れた結果です。

SHACAL-2のセキュリティ

論文「42 ラウンドの SHACAL-2 に対する関連キー長方形攻撃」では、Jiqiang Lu、Jongsung Kim、Nathan Keller、Orr Dunkelman が 42 ラウンドの SHACAL-2 に対する関連キー長方形攻撃を発表しました。

2008年、LuとKimは44段のSHACAL-2に対する関連鍵長方形攻撃を発表しました。これは、SHACAL-2に関する現時点で最も優れた暗号解読結果です。

参考文献

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  • Jiqiang Lu、Jongsung Kim (2008年9月). 「関連鍵長方形暗号を用いたSHACAL-2ブロック暗号の44ラウンド攻撃」(PDF) .電子情報通信学会論文集 電子情報通信学会論文集: 2599–2596 . 2012年1月30日閲覧.
  • ネイサン・ケラーのホームページ
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