HMAC进行嵌套哈希处理以防止“长度扩展攻击”。

鉴于您使用SHA-3哈希(可抵抗长度扩展攻击),您是否仍需要按顺序执行该过程产生一个安全的MAC?

评论

使用密钥作为前缀而不是后缀。只要SHA-3保持不间断,作为后缀的密钥就很安全,但是一旦发现碰撞攻击,它就会掉落。如果您不关心性能成本,那么仍然使用HMAC也是一个不错的选择。

这个问题非常类似于Skein可以用作格式为H(k || m)的安全MAC吗?

@CodesInChaos,该帖子似乎采用了Merkle–Damgård结构,而SHA-3 / Keccak使用了海绵结构。仍然适用吗?

这个问题可以说更接近了,但是并不是一个重复的问题(我投了赞成票),因为它询问HMAC-SHA3是否可证明是安全的,而不是是否存在较小的方案。查看专用的Keccak MAC功能(例如,作为其AE方案的一部分),包括Keyed Sponge功能。

@figlesquidge安全性是一个相对的概念。您在评论中链接到的问题,以及对该问题的公认答案,详细说明了HMAC-SHA3比在其内置MAC模式下在SHA3中使用时更安全的程度。

#1 楼


假设您使用SHA-3哈希(可以抵抗长度扩展攻击),那么您是否仍需要经历该过程才能生成安全的MAC?


否,您不需要这样做,但是您可以。


不用说我们仍然会使用一个键,该键是我们在消息之前或之后添加的,但是是的,对于MAC是否足够?


是的,您可以在消息前添加密钥,即使用$ H(K || M)$。

引用Keccak(SHA3)网站:


与SHA-1和SHA-2不同,Keccak没有长度扩展方面的弱点,因此没有需要HMAC嵌套结构。取而代之的是,可以通过简单地在消息之前添加密钥来执行MAC计算。 br />现在有了基于SHA-3或特别是SHAKE可扩展输出功能的KMAC(和其他构造)规范(pdf)。从“前置键到消息”的更改是键填充以及常量和输出长度的包含,所有这些操作都用于域分隔。

可以使用以下形式实现KMAC SHAKE128 / SHAKE256,但不使用其他SHA-3变体。

评论


$ \ begingroup $
我还想指出,将MAC与SHA-3一起使用实际上比使用HMAC更可取,因为HMAC实际上将不必要地使身份验证代码的计算时间加倍。
$ \ endgroup $
– Ninja_Coder
17年8月4日在7:57

$ \ begingroup $
Ninja_Coder,您有证据证明这项性能要求吗?听起来很合逻辑,但是单个SHA3仍然比单个SHA2慢很多(bench.cr.yp.to/results-hash.html#amd64-skylake)。
$ \ endgroup $
–Ruben De Smet
18年1月26日在18:22

#2 楼

指定KMAC的工作正在进行中。它基本上只是SHA-3,但是具有密钥的长度说明和一个特殊值,以指示这是KMAC而不是哈希。包含以前散列的数据,或者-更重要的是-密钥/消息对,其中$ H(K_1,M_1)= H(K_2,M_2)$,以防万一M_1 = K_2 | M_2 $。如果$ K_1 = A | X $,$ M_1 = B $和$ K_2 = A $,而$ M_2 = X | B $两者都将导致$ H(A | X | B)$。 $ | $运算符当然是连接的。

评论


$ \ begingroup $
这个问题不是理论上的吗?只要您的密钥是128位以上的位并且是随机选择的,无论如何都不会有人以它开头的消息散列。 (或者,如果有人拥有,这与共享您的MAC密钥(这是256位密钥的参数)的人所获得的机会差不多。)还是关于更好的安全性证明?
$ \ endgroup $
–otus
16年6月8日在17:52

$ \ begingroup $
@otus我猜主要是后者。 OTOH只是给单个字节加上密钥长度(以字节为单位)作为前缀也不是什么大问题。对于像Keccak这样的高安全性结构,我可能会选择一个256位密钥。
$ \ endgroup $
–马腾·博德威斯♦
16年6月8日在21:18

$ \ begingroup $
基于此,它比我可以找到的其他KMAC东西更新,似乎该计划是完全域分离的,因此不能仅使用SHA-3来计算KMAC。 (假定某些SHA-3常量或参数将针对KMAC进行更改。)
$ \ endgroup $
–otus
16年6月9日在6:09

$ \ begingroup $
@otus是的,这是一般想法。它们只是SHA-3规范的2.1和6中的两位。这引起了我的注意;我不知道他们为什么只使用两个位?一个完整的字节会更有意义。我想我会叫这种烦恼。无论如何,您当然仍然可以将两位扩展为值11。有时我会忘记密码学家并不总是那么实用。
$ \ endgroup $
–马腾·博德威斯♦
16年6月9日在6:45