دالة تلبيد تعموية

دالة التلبيد التَّعْمَوِيَّة أو دالة التلبيد التَّعْمَوِيَّ^[1] (بالإنجليزية: Cryptographic hash function)‏ هي دالة تلبيد، بمعنى أنها تأخذ أي عدد من قطع البيانات وتعيد سلسلة ثابتة الطول من البتات تسمى قيمة التلبيد المعماة، بحيث ان أي تغيير في البيانات الاصلية (عرضيا أو متعمدا) سوف يؤدي إلى تغيير كبير في قيمة هاش التشفيرية (باحتمال كبير جدا). عادة تسمى البيانات المعماة «الرسالة» ومقدار هاش التشفيري يسمى الخلاصة digest.

هذا النوع من الخوارزميات لا يحتاج إلى مفتاح تعمية لانه لا يستخدم لتشفير النصوص وانما للتأكد من ان محتوى الرسالة موثوق ولم يتم التعديل عليه. وذلك بمقارنة الخلاصة المرسلة مع الخلاصة المولدة من الرسالة المطلوب التأكد من صحة محتواها.

من الأمثلة على التلبيد التعموية خوارزميات إم دي5 وببر وخوارزمية التلبيد الآمنة 1 ^{[لغات أخرى]}‏.

تمتلك دالة التلبيد التعموية المثالية أربع صفات رئيسة:

يمكن حساب خلاصة بسهولة لاي رسالة معطاة
انه من غير الممكن توليد رسالة انطلاقا من خلاصة معطاة
انه من غير الممكن تغيير رسالة من دون ان تتغير خلاصتها
انه من غير الممكن توليد رسالتين لهما نفس الخلاصة ^[2]

لدالات التلبيد التعموية تطبيقات عديدة في مجال أمن المعلومات، وخصوصا في الإمضاءات الرقمية، رموز استيقان الرسائل MAC, وانواع الاستيقان الأخرى لاكتشاف المعلومات المكررة أو ملفات الكيانات ^[2]

الخصائص

صممت أغلب دوال التلبيد التعموية لتأخذ سلسلة من المحارف من أي طول وتعيد قيمة هاش ثابتة الطول يجب أن نقاوم دالة تلبيد التعموية كل أنواع هجوم تحليل التعمية المعروفة. وبالحد الأدنى يجب ان تتمتع بالخصائص التالية:

مقاومة العكس أو Preimage resistance
بفرض قيمة رمز ملبَّد $h\,$ يجب ان يكون من الصعب ايجاد رسالة $m\,$ بحيث يكون $h=\mathrm {hash} (m)\,$ .

يرتبط هذا المبدأ ب الدالات وحيدة الاتجاه أو غير العكوسة. الدالات التي تفتقر لهذه الصفة تكون معرضة لهجوم العكس.

مقاومة العكس الثاني أو Second-preimage resistance
بفرض وجود دخل أو ورودي $m_{1}\,$ يجب ان يكون من الصعب ان نجد دخلا اخر $m_{2}\,$ حيث $m_{1}\neq m_{2}\,$ بحيث يكون $\mathrm {hash} (m_{1})=\mathrm {hash} (m_{2})\,$ .

يشار احيانا إلى هذه الخاصية بـِ مقاومة العكس الضعيف والدالات التي تفتقر لهذه الصفة تكون معرضة لهجوم العكس الثاني.

مقاومة التصادم أو Collision resistance
يجب ان يكون من الصعب ايجاد رسالتين مختلفتين $m_{1}\,$ و $m_{2}\,$ بحيث يكون $\mathrm {hash} (m_{1})=\mathrm {hash} (m_{2})\,$ .

يطلق على زوج كهذا تصادم الهاش. يشار احيانا إلى هذه الخاصية بـِ مقاومة العكس القوي. يجب ان يكون طول الرمز الملبَّد على الاقل ضعف الطول المطلوب لمقاومة العكس، والا فستوجد التصادمات ب هجوم عيد الميلاد أو Birthday attack.

تقتضي هذه الخصائص بأن العدو سيئ القصد لا يستطيع ان يستبدل أو يغير بيانات الدخل بدون تغيير خلاصتها. وبالتالي، فاذا كان لدينا سلسلتين تملكان نفس الخلاصة، فانه يمكن الاطمئنان بانهما متطابقتان.^[3]

الدالة التي تملك هذه الخصائص ربما تكون ما تزال تملك خصائص غير مستحبة. إن دوال التلبيد التعموية الحالية معرضة لهجوم تمديد الطول: بفرض $h(m)\,$ و $\mathrm {len} (m)\,$ ولكن ليس $m\,$ , باختيار $m'\,$ مناسب يمكن للمهاجم ان يحسب $h(m||m')\,$ بحيث $||$ تعني الوصل. يمكن استخدام هذه الخاصة لكسر طرق الاستيقان الاولية التي تعتمد على دوال التلبيد. ان تركيب رمز مصادقة الرسالة استناداً على التجزئة هاش HMAC يتغلب على هذه المشاكل.^[4]

انظر أيضًا

المراجع

^ موفق دعبول؛ مروان البواب؛ نزار الحافظ؛ نوار العوا (2017)، قائمة مصطلحات المعلوماتية (بالعربية والإنجليزية)، دمشق: مجمع اللغة العربية بدمشق، ص. 86، QID:Q112244705
^ ^ا ^ب Menezes, van Orschoft, Vanstone Handbook of Applied Cryptography
^ Bellare and Rogaway Introduction to Modern Cryptography.
^ Martin J. Cochran, Cryptographic Hash Functions, ProQuest, 2008

[1] موفق دعبول؛ مروان البواب؛ نزار الحافظ؛ نوار العوا (2017)، قائمة مصطلحات المعلوماتية (بالعربية والإنجليزية)، دمشق: مجمع اللغة العربية بدمشق، ص. 86، QID:Q112244705

[Menezes-2] ا ^ب Menezes, van Orschoft, Vanstone Handbook of Applied Cryptography

[3] Bellare and Rogaway Introduction to Modern Cryptography.

[4] Martin J. Cochran, Cryptographic Hash Functions, ProQuest, 2008

[1]

[2]

[3]

[4]