Skein
Skein — алгоритм хеширования переменной разрядности, разработанный группой авторов во главе с Брюсом Шнайером. Хеш-функция Skein выполнена как универсальный криптографический примитив, на основе блочного шифра Threefish, работающего в режиме UBI-хеширования.[1] Основные требования, предъявлявшиеся при разработке — оптимизация под минимальное использование памяти, криптографически безопасное хеширование небольших сообщений, устойчивость ко всем существующим атакам на хеш-функции, оптимизация под 64-разрядные процессоры и активное использование обращений к таблицам.
Skein была создана в 2008 году группой авторов во главе с Брюсом Шнайером и вошла в пятёрку финалистов конкурса SHA-3, однако в 2012 в финале победителем был выбран алгоритм Keccak, наиболее производительный и нечувствительный к уязвимостям SHA-2[2]. Название хеш-функции Skein означает «моток пряжи».
Threefish — это настраиваемый блочный шифр, определённый для блоков размером 256, 512 и 1024 бит. Шифр реализован в виде подстановочно-перестановочной сети. В основе шифра лежит простая функция MIX, принимающая на вход два 64-битных слова и состоящая из блоков сложения, циклического сдвига на константу, и сложения по модулю 2 (XOR). Используется 72 раунда для 256-битного и 512-битного шифра, и 80 раундов для 1024-битного шифра. Между раундами происходит перестановка слов, а каждые четыре раунда добавляется ключ, за счёт чего появляется нелинейность.
Threefish в Skein используется в режиме UBI (Unique Block Iteration) хеширования. Режим UBI — это разновидность режима Matyas-Meyer-Oseas.[1] Каждое звено UBI комбинирует входные сообщения с предыдущего звена цепи с последовательностью произвольной длины и устанавливает на выходе значение фиксированного размера. Сообщение, передающееся между звеньями (твик), содержит информацию о том, сколько байт было обработано, флаги начала и конца цепочки, и поле типа данных, которое позволяет различать сферы применения UBI. UBI гарантирует невоспроизводимость результата хеширования одного и того же сообщения и дополнительную защиту за счёт того, что на вход хеш-функции и шифра попадают одни и те же сообщения. UBI устроен следующим образом. Каждое звено цепи — это функция
