Кіріспе

Жалпы кеңістік-уақыт айырбасы криптографиялық шабуыл, криптоанализдік оңтайландыру процесі. Ортада кездесу шабуылы (MITM), белгілі ашық мәтіндік шабуыл, бірнеше шифрлау операцияларын тізбектей орындауға сүйенетін шифрлау схемаларына қарсы жалпы кеңістік-уақыт айырбасы криптографиялық шабуылы болып табылады. MITM шабуылы Double DES қолданылмауының басты себебі және Triple DES кілтін (168 бит) шабуылшы 256 жад орыны және 2112 операция арқылы күшпен бұзуы мүмкін. MITM шабуылы бірнеше функцияның (немесе блок шифрлерінің) құрамын пайдаланып, кілттерді табуға тырысады, яғни алдыңғы шартты карталау (бірінші функция арқылы) соңғы функция арқылы жасалатын кері карталаумен (кері бейне) сәйкес келеді, әрі бұл құрастырылған функцияның ортасында кездесуге әкеледі. Мысалы, Double DES деректерді екі түрлі 56 биттік кілттермен шифрласа да, оны 257 шифрлау және дешифрлеу операциясымен бұзуға болады. Көп өлшемді MITM (MD MITM) бірнеше бір уақытта жүзеге асырылатын MITM шабуылдарының комбинациясын қолданады, бұл ретте кездесу құрастырылған функциядағы бірнеше нүктеде болады.

Тарих

Диффи мен Хеллман алғаш рет 1977 жылы блок шифрінің гипотетикалық кеңейтіліміне қатысты ортада кездесу шабуылын ұсынды. Олардың шабуылы, бір рет шифрленген схеманы бұзуға кеткен уақыттың есесінен, екі рет шифрленген схеманы бұзуға екі есе уақыт қажет етті. 2011 жылы Бо Чжу мен Гуан Гонг көп өлшемді ортада кездесу шабуылын зерттеді және GOST, KTANTAN және Hummingbird 2 блок шифрлеріне жаңа шабуылдар ұсынды. Үштік DES "үш еселенген ұзындығы" (168 бит) кілтті пайдаланады және 256 кеңістіктегі 2112 операцияда ортада кездесу шабуылына да осал, бірақ кілт кеңістігінің үлкендігіне байланысты қауіпсіз деп есептеледі.

MITM күрделілігі

Егер кілт өлшемі k болса, бұл шабуыл тек 2k+1 шифрлау (және шифрлауды кері қайтару) операциясын және алға есептеулердің нәтижелерін іздеу кестесінде сақтау үшін O(2k) жадты пайдаланады. Бұл, 22·k шифрлауды қажет ететін қарапайым шабуылдан өзгеше, соңғысы O(1) орынды ғана пайдаланады.

2D-MITM-дің жалпы үлгісі

Бұл блок шифрімен шифрлауда 2D MITM қалай құрылатынының жалпы сипаттамасы. Екі өлшемді MITM (2D MITM) әдісі – ашық мәтіннің көп рет шифрлануының ішінде 2 аралық күйге жету. Төмендегі суретті қараңыз: