BLAKE3 안전하고 빠르며 병렬화 가능한 암호화 해시 기능

블레이크 3 es 암호화 해시 함수 해적 MD5, SHA-1, SHA-2, SHA-3 및 BLAKE2보다 훨씬 빠른 것이 특징입니다., 게다가 MD5 및 SHA-1과 달리 더 안전합니다. SHA-2와 달리 길이 확장에 대해 안전합니다.

내부에 Merkle 트리가 있고 x86-64 및 더 작은 아키텍처에서도 빠른 변형이 없는 알고리즘이 있기 때문에 여러 스레드와 SIMD 레인에 걸쳐 고도로 병렬화할 수 있습니다.

블레이크 3 설정된 해시 함수 BLAKE2의 최적화된 인스턴스에 의존 원래 바오 트리 모드에서. 사양 및 설계 근거는 BLAKE3 용지에서 확인할 수 있습니다. 기본 출력 크기는 256비트입니다.

16KB 파일에 대한 해시 생성 테스트에서 3비트 키가 있는 BLAKE256 SHA3-256보다 17배, SHA-256보다 14배 우수, SHA-512 9회, SHA-1 6회, BLAKE2b 5회.

이는 대량의 데이터를 처리할 때도 남아 있는 상당한 격차입니다. 예를 들어 3GB의 임의 데이터에 대한 해시를 계산할 때 BLAKE8가 SHA-256보다 1배 빠른 것으로 나타났습니다.

성능 향상은 라운드 수를 10회에서 7회로 줄이고 블록을 개별적으로 1KB 청크로 해싱함으로써 달성되었습니다. 제작자에 따르면 동일한 수준의 안정성을 유지하면서 7회 대신 10회를 수행할 수 있다는 강력한 수학적 증거를 발견했습니다.

동시에 일부 연구원은 현재 7 라운드가 해시에서 알려진 모든 공격에 대응하기에 충분하더라도 향후 새로운 공격이 감지되면 3 라운드가 추가로 유용할 수 있다고 믿고 의구심을 표명합니다.

BLAKE3 소개

해시 함수 파일 무결성 검증과 같은 애플리케이션을 위해 설계되었습니다., 암호화 디지털 서명을 위한 메시지 인증 및 데이터 생성. BLAKE3는 해시를 가능한 한 빨리 계산하는 것을 목표로 하기 때문에 암호 해싱용으로 설계되지 않았습니다(암호의 경우 느린 해시 및 escrypt, bcrypt, scrypt 또는 Argon2 기능을 사용하는 것이 좋습니다).

해당 해시 함수는 처리 중인 데이터의 크기에 둔감하며 충돌 사냥 및 사전 이미지 공격으로부터 보호됩니다.

알고리즘은 저명한 암호학자에 의해 개발되었으며 BLAKE2 알고리즘의 지속적인 개발 그리고 Bao 메커니즘을 사용하여 블록체인 트리를 인코딩합니다. BLAKE2(BLAKE2b, BLAKE2s)와 달리 BLAKE3 모든 플랫폼에 대해 단일 알고리즘 제공 비트 너비와 해시 크기에 얽매이지 않습니다.

블록 분할, BLAKE3에서 스트림은 1KB 청크로 분할됩니다. 각 해시 조각은 독립적입니다. Merkle 이진 트리를 기반으로 조각의 해시를 기반으로 큰 해시가 형성됩니다.

이 분리를 통해 데이터 처리 병렬화 문제를 해결할 수 있습니다. 해시를 계산할 때; 예를 들어 4-와이어 SIMD 명령어를 사용하여 4-블록 해시를 동시에 계산할 수 있습니다. 기존 SHA- * 해시 함수는 데이터를 순차적으로 처리합니다.

기타 BLAKE3 기능은 다음과 같습니다.

  • PRF, MAC, KDF, XOF 모드 및 일반 해시 응용 프로그램
  • x86-64 시스템과 32비트 ARM 프로세서 모두에서 빠른 모든 아키텍처용 알고리즘입니다.

BLAKE3와 BLAKE2의 주요 차이점:

  • 이진 트리 구조를 사용하여 해시 계산에서 무제한 병렬 처리를 달성합니다.
  • 라운드 수를 10회에서 7회로 줄였습니다.
  • 세 가지 작동 모드: 해시, 키 해시(HMAC) 및 키 생성(KDF).
  • 이전에 키의 매개변수 블록이 차지했던 영역을 사용하기 때문에 키를 해싱할 때 추가 오버헤드가 없습니다.
  • XOF(Extensible Output Function) 형식으로 작동하는 내장 메커니즘
  • 병렬화 및 위치 지정(검색).

최종적으로 그것에 대해 더 많이 알고 싶다면, 당신은 세부 사항을 확인할 수 있습니다 다음 링크에서.


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