Ataque bumerán

En criptografía , el ataque boomerang es un método para el criptoanálisis de cifrados por bloques basado en criptoanálisis diferencial . El ataque fue publicado en 1999 por David Wagner , quien lo utilizó para descifrar el cifrado COCONUT98 .

El ataque boomerang ha abierto nuevas vías de ataque para muchos cifrados que antes se consideraban a salvo del criptoanálisis diferencial.

Se han publicado mejoras en el ataque boomerang: el ataque boomerang amplificado y el ataque rectangular .

Debido a la similitud de una construcción Merkle-Damgård con un cifrado de bloques, este ataque también puede aplicarse a ciertas funciones hash como MD5 . ^{[ 1 ]}

El ataque boomerang se basa en el criptoanálisis diferencial . En este tipo de análisis, un atacante aprovecha cómo las diferencias en la entrada de un cifrado (el texto plano) pueden afectar la diferencia resultante en la salida (el texto cifrado). Se necesita un diferencial de alta probabilidad (es decir, una diferencia de entrada que produzca una diferencia de salida probable) que cubra la totalidad, o casi la totalidad, del cifrado. El ataque boomerang permite utilizar diferenciales que cubren solo una parte del cifrado.

El ataque intenta generar una estructura denominada "cuarteto" en un punto intermedio del cifrado. Para ello, supongamos que la acción de cifrado, E , se puede dividir en dos etapas consecutivas, E₀ y E₁ , de modo que E ₍ M) = _{E₁ (} E₀ (M)), donde _M es un mensaje de texto plano. Supongamos que tenemos dos diferenciales para las dos etapas; por ejemplo ,

${\displaystyle \Delta \to \Delta ^{*}}$

para E ₀ , y

${\displaystyle \nabla \to \nabla ^{*}}$para E ₁ ⁻¹ (la acción de descifrado de E ₁ ).

El ataque básico se desarrolla de la siguiente manera:

• Elige un texto plano aleatorio${\displaystyle P}$y calcular${\displaystyle P'=P\oplus \Delta }$.
• Solicitar los cifrados de${\displaystyle P}$y${\displaystyle P'}$para obtener${\displaystyle C=E(P)}$y${\displaystyle C'=E(P')}$
• Calcular${\displaystyle D=C\oplus \nabla }$y${\displaystyle D'=C'\oplus \nabla }$
• Solicitar el descifrado de${\displaystyle D}$y${\displaystyle D'}$para obtener${\displaystyle Q=E^{-1}(D)}$y${\displaystyle Q'=E^{-1}(D')}$
• Comparar${\displaystyle Q}$y${\displaystyle Q'}$; cuando se cumplen las diferencias,${\displaystyle Q\oplus Q'=\Delta }$.

Un ataque contra KASUMI , un cifrado por bloques utilizado en 3GPP , es un ataque de rectángulo con claves relacionadas que rompe las ocho rondas del cifrado más rápido que una búsqueda exhaustiva (Biham et al., 2005). El ataque requiere 2⁵⁴ ^, ⁶ textos planos elegidos, cada uno de los cuales ha sido cifrado con una de cuatro claves relacionadas, y tiene una complejidad temporal equivalente a ^2⁷⁶ cifrados KASUMI.

• Ataque bumerán : explicado por John Savard