RIPEMD-160

RIPEMD-160
Enkelt rund hash-skema
Oprettet	1996
offentliggjort	18. april 1996
Hash størrelse	160 bit
Antal runder	80
Type	hash funktion

RIPEMD-160 (fra RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest ) er en kryptografisk hashfunktion udviklet ved det katolske universitet i Louvain af Hans Dobbertin , Anton Bosselaers og Bart Prenel . For en vilkårlig inputmeddelelse genererer funktionen en 160-bit hashværdi kaldet meddelelsesoversigten . RIPEMD-160 er en forbedret version af RIPEMD, som igen brugte principperne for MD4 og er sammenlignelig i ydeevne med den mere almindelige SHA-1 .

Der er også 128-, 256- og 320-bit versioner af denne algoritme, som henholdsvis er navngivet RIPEMD-128 , RIPEMD-256 og RIPEMD-320 . 128-bit versionen er kun en erstatning for den originale RIPEMD, som også var 128-bit og hvor der blev fundet sårbarheder [1] . 256-bit og 320-bit versionerne har dobbelt længde af resuméet , hvilket reducerer sandsynligheden for kollisioner , men funktionerne er ikke længere kryptografisk stærke .

RIPEMD-160 blev udviklet i det åbne akademiske samfund, i modsætning til SHA-1 og SHA-2 , som blev skabt af NSA . På den anden side bruges RIPEMD-160 noget sjældnere end SHA-1 i praksis .

Brugen af RIPEMD-160 er ikke begrænset af nogen patenter .

Implementering af RIPEMD-160

Trin 1: Tilføjelse af manglende bits

Meddelelsen udvides således, at dens længde i bit modulo 512 er 448. Som et resultat af udvidelsen er meddelelsen således 64 bit mindre end et længdemultiplum på 512 bit. Udvidelsen udføres altid, selvom beskeden oprindeligt har den korrekte længde.

Udvidelsen udføres som følger: en bit lig med 1 tilføjes til beskeden, og derefter tilføjes bit lig med 0 indtil længden af beskeden er 448 modulo 512. I alt tilføjes mindst 1 bit til beskeden , og som maksimum 512.

Trin 2. Tilføjelse af en beskedlængde

64-bit repræsentationen (længden af meddelelsen før udfyldningsbits tilføjes) føjes til resultatet af det foregående trin. I det usandsynlige tilfælde, der er større end , bruges kun de mindst signifikante 64 bits. Disse bits tilføjes som to 32-bit ord, hvor ordet indeholder de mindst signifikante bit tilføjet først. $b$ $b$ $2^{64}$

På dette stadium (efter tilføjelse af bits og længden af beskeden) får vi en besked med en længde, der er et multiplum af 512 bit. Dette svarer til, at denne meddelelse er et multiplum af 16 32-bit ord lang. Hvert 32-bit ord indeholder fire 8-bit ord, men de følger ikke efter hinanden, men omvendt (f.eks. fra otte 8-bit ord (abcdefgh) får vi to 32-bit ord (dcba hgfe)).

Trin 3: Bestemmelse af faktiske funktioner og konstanter

I. Ikke-lineære bitvise funktioner:

$f(j; x; y; z) = x \otimes y \otimes z ~~~~~~~~~~~~~ (0 \le j \le 15)$
$f(j; x; y; z) = (x \kile y) \lor (\neg x \kile z)~~~ (16 \le j \le 31)$
$f(j; x; y; z) = (x \eller \neg y) \nogle gange z ~~~~~~~~~~ (32 \le j \le 47 )$
$f(j; x; y; z) = (x \land z) \lor (y \land \neg z)~~~~ (48 \le j \le 63)$
$f(j; x; y; z) = x \nogle gange (y \lor \neg z)~~~~~~~~~ (64 \le j \le 79)$

II. Tilføjede hexadecimale konstanter:

K(j) = 0x00000000 $(0\leq j\leq 15)$
K(j) = 0x5A827999 $(16\leq j\leq 31)$
K(j) = 0x6ED9EBA1 $(32\leq j\leq 47)$
K(j) = 0x8F1BBCDC $(48\leq j\leq 63)$
K(j) = 0xA953FD4E $(64\leq j\leq 79)$
K'(j) = 0x50A28BE6 $(0\leq j\leq 15)$
K'(j) = 0x5C4DD124 $(16\leq j\leq 31)$
K'(j) = 0x6D703EF3 $(32\leq j\leq 47)$
K'(j) = 0x7A6D76E9 $(48\leq j\leq 63)$
K'(j) = 0x00000000 $(64\leq j\leq 79)$

III. Valg af 32-bit ord fra en besked

r(j) = j for $(0\le j\le 15)$
r(16..31) = 7; fire; 13; en; ti; 6; femten; 3; 12; 0; 9; 5; 2; fjorten; elleve; otte
r(32..47) = 3; ti; fjorten; fire; 9; femten; otte; en; 2; 7; 0; 6; 13; elleve; 5; 12
r(48..63) = 1; 9; elleve; ti; 0; otte; 12; fire; 13; 3; 7; femten; fjorten; 5; 6; 2
r(64..79) = 4; 0; 5; 9; 7; 12; 2; ti; fjorten; en; 3; otte; elleve; 6; femten; 13
r'(0..15) = 5; fjorten; 7; 0; 9; 2; elleve; fire; 13; 6; femten; otte; en; ti; 3; 12
r'(16..31) = 6; elleve; 3; 7; 0; 13; 5; ti; fjorten; femten; otte; 12; fire; 9; en; 2
r'(32..47) = 15; 5; en; 3; 7; fjorten; 6; 9; elleve; otte; 12; 2; ti; 0; fire; 13
r'(48..63) = 8; 6; fire; en; 3; elleve; femten; 0; 5; 12; 2; 13; 9; 7; ti; fjorten
r'(64..79) = 12; femten; ti; fire; en; 5; otte; 7; 6; 2; 13; fjorten; 0; 3; 9; elleve

VI. Indstil til at rotere til venstre (rulledrift)

s(0..15) = 11; fjorten; femten; 12; 5; otte; 7; 9; elleve; 13; fjorten; femten; 6; 7; 9; otte
s(16..31) = 7; 6; otte; 13; elleve; 9; 7; femten; 7; 12; femten; 9; elleve; 7; 13; 12
s(32..47) = 11; 13; 6; 7; fjorten; 9; 13; femten; fjorten; otte; 13; 6; 5; 12; 7; 5
s(48..63) = 11; 12; fjorten; femten; fjorten; femten; 9; otte; 9; fjorten; 5; 6; otte; 6; 5; 12
s(64..79) = 9; femten; 5; elleve; 6; otte; 13; 12; 5; 12; 13; fjorten; elleve; otte; 5; 6
s'(0..15) = 8; 9; 9; elleve; 13; femten; femten; 5; 7; 7; otte; elleve; fjorten; fjorten; 12; 6
s'(16..31) = 9; 13; femten; 7; 12; otte; 9; elleve; 7; 7; 12; 7; 6; femten; 13; elleve
s'(32..47) = 9; 7; femten; elleve; otte; 6; 6; fjorten; 12; 13; 5; fjorten; 13; 13; 7; 5
s'(48..63) = 15; 5; otte; elleve; fjorten; fjorten; 6; fjorten; 6; 9; 12; 9; 12; 5; femten; otte
s'(64..79) = 8; 5; 12; 9; 12; 5; fjorten; 6; otte; 13; 6; 5; femten; 13; elleve; elleve

V. Indledende betydninger af resuméordene

h0 = 0x67452301;
h1 = 0xEFCDAB89;
h2 = 0x98BADCFE;
h3 = 0x10325476;
h4 = 0xC3D2E1F0;

Trin 4. Udfør hashing-algoritmen

Efter at have indstillet alle de indledende funktioner, konstanter og begyndelsesværdier for hash-sumordene, kan du fortsætte til udførelsen af algoritmen. Beskedbehandling foregår i 512-bit blokke, bestående af 16 ord á 32 bit hver (16 * 32 = 512). Hver blok behandles på to måder, og resultaterne lægges sammen på en bestemt måde.

Nedenfor er pseudokoden for algoritmen. Addition "+" betyder addition modulo 2 32 , rol s angiver et cyklisk skift til venstre ved s positioner. Den originale besked, der består af tblokke af 16 32-bit ord, er lagret i arrayet , , [2] . Xi[j]0 <= i < t0 <= j < 16

for i := 0 til (t - 1) { A := h0; B: = h1; C:= h2; D:= h3; E:= h4; A' := h0; B' := h1; C' := h2; D' := h3; E' := h4; for j := 0 til 79 { T:= rol s(j) (A + f(j; B; C; D) + Xi [ r (j)] + K(j)) + E; A:= E; E:= D; D: = rulle 10 (C); C:= B; B:= T; T:= rol s'(j) (A' + f(79 - j; B'; C'; D') + Xi [ r '(j)] + K'(j)) + E'; A' := E'; E' := D'; D' := rulle 10 (C'); C' := B'; B' := T; } T:= h1 + C + D'; h1:= h2 + D + E'; h2:= h3 + E + A'; h3:= h4 + A + B'; h4:= h0 + B + C'; h0:= T; }

Eksempler på RIPEMD-160 hashes

Indtastningsstrengen består af ASCII-tegn . Outputstrengen er en hexadecimal notation.

RIPEMD-160(" Den hurtige brune ræv hopper over den dovne hund ") = 37f332f68db77bd9d7edd4969571ad671cf9dd3b

Selv en lille ændring af en besked forårsager en væsentlig ændring i dens resumé . For eksempel erstatter vi i eksemplet ovenfor dmed c:

RIPEMD-160("Den hurtige brune ræv hopper over det dovne tandhjul") = 132072df690933835eb8b6ad0b77e7b6f14acad7

Hash summen af en tom streng ser sådan ud:

RIPEMD-160("") = 9c1185a5c5e9fc54612808977ee8f548b2258d31

Ydeevne

Tabellen til sammenligning viser udførelseshastighederne for MD4-lignende funktioner. Det antages, at eksekveringskoden og data er i cachen på den eksekverende enhed.

Algoritme	Cykler	Mbps	Relativ præstation
MD4	241	191,2	1.00
MD5	337	136,7	0,72
RIPEMD	480	96,0	0,50
RIPEMD-128	592	77,8	0,41
SHA-1	837	55,1	0,29
RIPEMD-160	1013	45,5	0,24

Noter

↑ Kollisioner i md4-lignende funktioner http://eprint.iacr.org/2004/199.pdf Arkiveret 17. september 2009 på Wayback Machine
↑ RMD160 Arkiveret 2. februar 2019 på Wayback Machine

Hash funktioner
generelle formål	Adler-32 CRC Fletcher kontrolsum FNV MurmurHash2 MurmurHash2A MurmurHash3 PJW-32 TTH - Hash Tree jenkins hash hash sum
Kryptografisk	Stribog GOST R 34,11-94 Bælte BLAKE bmw CubeHash EKKO edonkey2k FSB Fuge Grostl HAVAL Hamsi JH Kupyna LM hash Luffa MD2 MD4 MD5 MD6 N-hash RIPEMD-128 RIPEMD-160 RIPEMD-256 RIPEMD-320 SHA-1 SHA-2 Keccak (SHA-3) SHABAL SHAvite-3 SIMD SWIFFT Hud Snefru Tiger Whirlpool
Nøglegenereringsfunktioner	bcrypt PBKDF2 krypt Argon 2 Lyra2
Tjek nummer ( sammenligning )	Tjek sum Verhouffs algoritme Månen algoritme Damm algoritme Stregkode bankkonti bankkort ER I SNILS OKPO TIN OKATO ISBN OGRN og OGRNIP VIN
Hashes	Sammenligning af checknumre Autentificeringsprotokoller Stregkode sammenligning Kryptografi Magnet link Merkle signatur ed2k URNE