Модели безопасности в криптографии: стандартная модель и модели со специальными предположениями.
Standard model (cryptography)
Стандартная модель в криптографии: безопасность схем, основанная на вычислительной сложности. Доказательства безопасности и ограничения в модели угроз.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
В криптографии стандартная модель — это модель вычислений, в которой возможности противника ограничены лишь объёмом доступного времени и вычислительной мощности. Другие используемые названия — базовая модель и простая модель. Криптографические схемы обычно основываются на предположениях о сложности, утверждающих, что некоторые задачи, такие как факторизация, не могут быть решены за полиномиальное время. Схемы, безопасность которых может быть доказана исключительно на основе предположений о сложности, считаются безопасными в стандартной модели. Доказательства безопасности в стандартной модели, как известно, получить сложно, поэтому во многих доказательствах криптографические примитивы заменяются идеализированными версиями. Наиболее распространённый пример этого подхода, известный как модель случайного оракула, заключается в замене криптографической хеш-функции на действительно случайную функцию. Другой пример — обобщённая групповая модель, в которой противнику предоставляется доступ к случайно выбранному кодированию группы, а не к группам конечных полей или эллиптических кривых, используемым на практике. Другие используемые модели предполагают привлечение доверенных третьих лиц для выполнения определённой задачи без мошенничества; например, модель инфраструктуры открытых ключей (PKI) требует наличия центра сертификации, который, будучи нечестным, мог бы создавать поддельные сертификаты и использовать их для подделки подписей или организации атаки «человек посередине» для чтения зашифрованных сообщений. Другими примерами этого типа являются модель общей случайной строки, в которой предполагается, что все участники имеют доступ к строке, выбранной равномерно случайным образом, и её обобщение — модель общей опорной строки, в которой строка выбирается в соответствии с другим распределением вероятностей. Эти модели часто используются для неинтерактивных доказательств с нулевым разглашением (NIZK). В некоторых приложениях, таких как схема шифрования Долева — Дворка — Наора, имеет смысл, чтобы общую опорную строку генерировал конкретный участник, в то время как в других приложениях общая опорная строка должна генерироваться доверенной третьей стороной. В совокупности эти модели называются моделями со специальными предположениями о настройке.
In cryptography the standard model is the model of computation in which the adversary is only limited by the amount of time and computational power available. Other names used are bare model and plain model. Cryptographic schemes are usually based on complexity assumptions, which state that some problems, such as factorization, cannot be solved in polynomial time. Schemes that can be proven secure using only complexity assumptions are said to be secure in the standard model. Security proofs are notoriously difficult to achieve in the standard model, so in many proofs, cryptographic primitives are replaced by idealized versions. The most common example of this technique, known as the random oracle model, involves replacing a cryptographic hash function with a genuinely random function. Another example is the generic group model, where the adversary is given access to a randomly chosen encoding of a group, instead of the finite field or elliptic curve groups used in practice. Other models used invoke trusted third parties to perform some task without cheating; for example, the public key infrastructure (PKI) model requires a certificate authority, which if it were dishonest, could produce fake certificates and use them to forge signatures, or mount a man in the middle attack to read encrypted messages. Other examples of this type are the common random string model, where it is assumed that all parties have access to some string chosen uniformly at random, and its generalization, the common reference string model, where a string is chosen according to some other probability distribution. These models are often used for non interactive zero knowledge proofs (NIZK). In some applications, such as the Dolev–Dwork–Naor encryption scheme, it makes sense for a particular party to generate the common reference string, while in other applications, the common reference string must be generated by a trusted third party. Collectively, these models are referred to as models with special setup assumptions.