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Articulo de referencia

Ascon (cifrado)

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Ascon es una familia de cifrados y funciones hash ligeros y autenticados que han sido seleccionados por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU . (NIST) para criptografía en dispositivos con recursos limitados en 2025, especificado en NIST SP 800-232. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

Historia

Ascon fue desarrollado en 2014 por un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Graz , Infineon Technologies , Lamarr Security Research y la Universidad de Radboud . [ 5 ] La familia de cifrado fue elegida como finalista de la Competencia CAESAR [ 5 ] en febrero de 2019.

El NIST anunció su decisión el 7 de febrero de 2023 [ 5 ] con los siguientes pasos que conducen a su estandarización: [ 2 ]

  • Publicación de NIST IR 8454 [ 6 ] que describe el proceso de evaluación y selección que se utilizó;
  • Preparación de un nuevo borrador [ 7 ] para comentarios públicos [ 8 ] ;
  • Taller público celebrado los días 21 y 22 de junio de 2023.

El NIST finalizó el estándar el 13 de agosto de 2025, publicándolo como "Estándares de criptografía ligera basados ​​en Ascon para dispositivos con recursos limitados" (Publicación especial 800-232 del NIST). [ 9 ]

Diseño

El diseño se basa en una construcción de esponja similar a SpongeWrap y MonkeyDuplex. Este diseño facilita la reutilización de Ascon de múltiples maneras (como cifrado, hash o MAC ). [ 10 ] A febrero de 2023, el conjunto Ascon contenía siete cifrados, [ 5 ] incluyendo: [ 11 ]

  • Cifrados autenticados Ascon-128 y Ascon-128a;
  • Hash criptográfico Ascon-Hash;
  • Función de salida extensible Ascon-Xof ;
  • Cifrado Ascon-80pq con una clave "aumentada" de 160 bits.

Los componentes principales se han tomado prestados de otros diseños: [ 10 ]

  • La capa de sustitución utiliza una S-box modificada de la función χ de Keccak ;
  • Las funciones de la capa de permutación son similares a lasΣ{\displaystyle \Sigma }de SHA-2 .

Parametrización

Los cifrados son parametrizables mediante la longitud de la clave k (hasta 128 bits), la "tasa" ( tamaño del bloque ) r y dos números de rondas a y b . Todos los algoritmos admiten cifrado autenticado con texto plano P y datos autenticados adicionales A (que permanecen sin cifrar). La entrada de cifrado también incluye un nonce público N, la salida es una etiqueta de autenticación T, y el tamaño del texto cifrado C es el mismo que el de P. El descifrado utiliza N, A, C y T como entradas y produce P o indica un fallo de verificación si el mensaje ha sido alterado. El nonce y la etiqueta tienen el mismo tamaño que la clave K ( k bits). [ 12 ]

En la presentación de CAESAR se recomendaron dos conjuntos de parámetros: [ 12 ]

Relleno

Los datos en A y P se rellenan con un bit con valor 1 y una cantidad de ceros que redondean al múltiplo más cercano de r bits. Como excepción, si A es una cadena vacía, no se aplica ningún relleno. [ 13 ]

Estado

El estado consta de 320 bits, por lo que la capacidaddo=320−r{\displaystyle c=320-r}. [ 14 ] El estado se inicializa mediante un vector de inicialización IV (constante para cada tipo de cifrado, por ejemplo, hexadecimal 80400c0600000000 para Ascon-128) concatenado con K y N. [ 15 ]

Transformación

El estado inicial se transforma aplicando a veces la función de transformación p (paga{\displaystyle p^{a}}). En el cifrado, cada palabra de A || P se combina mediante XOR en el estado y la p se aplica b veces (pagb{\displaystyle p^{b}}). El texto cifrado C está contenido en los primeros r bits del resultado de la XOR. El descifrado es casi idéntico al cifrado. [ 14 ] La etapa final que produce la etiqueta T consiste en otra aplicación depaga{\displaystyle p^{a}}; los valores especiales se combinan mediante XOR en los últimos c bits después de la inicialización, el final de A y antes de la finalización. [ 13 ]

La transformación p consta de tres capas:

Véase también

Referencias

  1. ↑ NIST (julio de 2021). "Informe de estado de la segunda ronda del proceso de estandarización de criptografía ligera del NIST" . nist.gov . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . pág.  6.
  2. 1 2 NIST 2023a .
  3. ↑ "El NIST finaliza el estándar de 'criptografía ligera' para proteger dispositivos pequeños" . NIST . 13 de agosto de 2025.
  4. ↑ Sönmez Turan, Meltem; McKay, Kerry; Chang, Donghoon; Kang, Jinkeon; Kelsey, John (2024-11-08). Estándares de criptografía ligera basados ​​en Ascon para dispositivos con recursos limitados: cifrado autenticado, hash y funciones de salida extensibles (Informe). Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.
  5. 1 2 3 4 NIST 2023b .
  6. ↑ División de Seguridad Informática, Laboratorio de Tecnología de la Información (16 de junio de 2023). "NIST IR 8454: Informe de estado de la ronda final de criptografía ligera | CSRC" . CSRC | NIST . Consultado el 13 de agosto de 2025 .
  7. ↑ División de Seguridad Informática, Laboratorio de Tecnología de la Información (06/11/2024). "NIST invita a presentar comentarios públicos sobre SP 800-232 | CSRC" . CSRC | NIST . Consultado el 13/08/2025 .
  8. ↑ "Recopilación de comentarios públicos sobre SP 800" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 3 de abril de 2025.
  9. ↑ "Estándares de criptografía ligera basados ​​en Ascon para dispositivos con recursos limitados: cifrado autenticado, hash y funciones de salida extensibles" . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . 13 de agosto de 2025. doi : 10.6028/NIST.SP.800-232 . Consultado el 23 de agosto de 2025 .
  10. ^ Dobraunig y col. 2016 , pág. 17.
  11. ↑ Dobraunig et al. 2021 , págs. 4–5.
  12. ^ Dobraunig y col. 2016 , pág. 2.
  13. ^ Dobraunig y col. 2016 , pág. 4.
  14. ^ Dobraunig y col. 2016 , pág. 3.
  15. ↑ Dobraunig et al. 2016 , págs. 4–5.

Fuentes

  • NIST (SP 800-232), "Estándares de criptografía ligera basados ​​en Ascon para dispositivos con recursos limitados: cifrado autenticado, hash y funciones de salida extensibles" , nist.gov, Instituto Nacional de Estándares y Tecnología
  • NIST (2023a). "Proceso de estandarización de criptografía ligera: NIST selecciona a Ascon" . nist.gov . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología .
  • NIST (2023b). "El NIST selecciona algoritmos de 'criptografía ligera' para proteger dispositivos pequeños" . nist.gov . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.
  • Dobraunig, Christoph; Eichlseder, Maria; Mendel, Florian; Schläffer, Martin (2016). "Ascon v1.2: Presentación al concurso CAESAR" (PDF) . nist.gov . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.
  • Dobraunig, Christoph; Eichlseder, Maria; Mendel, Florian; Schläffer, Martin (22 de junio de 2021). "Ascon v1.2: Cifrado y hash autenticado ligero" . Journal of Cryptology . 34 (3) 33. doi : 10.1007/s00145-021-09398-9 . eISSN 1432-1378 . hdl : 2066/235128 . ISSN 0933-2790 . S2CID 253633576 .   
  • Universidad Técnica de Graz. «Ascón: Publicaciones» . tugraz.at .
  • Demostración de Ascon en Excel: Ejemplo de implementación y demostración en Excel (sin macros) por Tim Wambach