1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

08 3 odds and ends tủ tài liệu bách khoa

10 48 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Online   Cryptography   Course                                                                             Dan   Boneh   Odds  and  ends   Determinis0c  Encryp0on   Construc0ons:       SIV  and  wide  PRP   Dan  Boneh   Determinis0c  encryp0on   Needed  for  maintaining  an  encrypted  database  index   •  Lookup  records  by  encrypted  index   Determinis0c  CPA  security:   •  Security  if  never  encrypt  same  message  twice  using  same  key:      the  pair      (key  ,  msg)      is  unique     Formally:      we  defined  determinis0c  CPA  security  game     Dan  Boneh   Construc0on  1:    Synthe0c  IV      (SIV)   Let    (E,  D)  be  a  CPA-­‐secure  encryp0on              E(k,  m    ;    r)  ⟶  c   Let      F:K  ×  M  ⟶  R      be  a  secure  PRF   Define:          Edet(  (k1,k2)  ,  m)  =   Thm:        Edet  is  sem  sec  under  det  CPA     Proof  sketch:          dis0nct  msgs      ⇒        all  r’s  are  indist  from  random     Well  suited  for  messages  longer  than  one  AES  block    (16  bytes)           Dan  Boneh   Ensuring  ciphertext  integrity   Goal:      det  CPA  security    and    ciphertext  integrity      ⇒      DAE:    determinis=c  authen=cated  encryp=on   Consider  a  SIV  special  case:        SIV-­‐CTR          SIV  where  cipher  is  counter  mode  with  rand  IV   k1   PRF    F   message   CTR  mode  with  PRF    Fctr   k2   Fctr(k2,  IV)      ll    Fctr(k2,  IV+1)  ll  …  ll  Fctr(k2,  IV+L)   IV   ciphertext   Dan  Boneh   Det  Auth  Enc  (DAE)  for  free   Decryp=on:   IV       k1   PRF    F       if    ≠IV  output  ⊥       ciphertext   CTR  mode  with  PRF    Fctr   k2   Fctr(k2,IV)      ll    Fctr(k2,  IV+1)  ll  …  ll  Fctr(k2,IV+L)   message   Thm:        if  F  is  a  secure  PRF    and    CTR  from  Fctr  is  CPA-­‐secure      then  SIV-­‐CTR  from  F,  Fctr  provides  DAE   Dan  Boneh   Construc0on  2:        just  use  a  PRP   Let    (E,  D)  be  a  secure  PRP            E:  K  ×  X  ⟶  X   Thm:        (E,D)  is  sem  sec  under  det  CPA     Proof  sketch:        let      f:  X  ⟶  X      be  a  truly  random  inver0ble  func    in    EXP(0)    adv  sees:        f(m1,0),  …,  f(mq,0)      q  random  values  in  X    in    EXP(1)    adv  sees:        f(m1,1),  …,  f(mq,1)     Using  AES:        Det  CPA  secure  encryp0on  for  16  byte  messages      Longer  messages??        Need  PRPs  on  larger  msg  spaces  …   Dan  Boneh   EME:      construc0ng  a  wide  block  PRP   Let    (E,  D)  be  a  secure  PRP            E:  K  ×  {0,1}n  ⟶  {0,1}n   EME:      a  PRP  on      {0,1}N      for        N  ⨠  n     x[0]   x[1]   x[2]   ⨁   ⨁   ⨁   E   E   E   ⨁   ⨁   E   E   E   ⨁   ⨁   ⨁   y[0]   y[1]   y[2]   E   ⨁   Performance:   •  can  be  2x  slower  then  SIV   Dan  Boneh   PRP-­‐based  Det  Authen0cated  Enc   Goal:      det  CPA  security    and    ciphertext  integrity      ⇒      DAE:    determinis=c  authen=cated  encryp=on   Encryp=on:   message     E(k,  ⋅)   ciphertext   80   00000      Decryp=on:   ciphertext   D(k,  ⋅)   message   if  ≠080  output  ⊥   ………   Dan  Boneh   PRP-­‐based  Det  Authen0cated  Enc   Let    (E,  D)  be  a  secure  PRP            E:  K  ×  (X×{0,1}n)  ⟶  X×{0,1}n   Thm:        1/2n  is  negligible      ⇒      PRP-­‐based  enc  provides  DAE   Proof  sketch:        suffices  to  prove  ciphertext  integrity     x1,        …  ,    xq      ∈  X   Chal   π⟵Perms[X×{0,1}n]   π  (x1  0n),  …,  π(xq  0n)     Adv   c  ∉  {  π  (x1  0n),  …,  π(xq  0n)  }   But  then        Pr[  LSBn(  π-­‐1(c)  )  =  0n  ]  ≤  1/2n   Dan  Boneh   End  of  Segment   Dan  Boneh  

Ngày đăng: 09/11/2019, 06:39