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SHA-384 - Algorithme de calcul d'un hashcode (condensat)

21.08.2020 - SHA-384 - Algorithme de calcul d'un hashcode (condensat, empreinte) d'un message ou, en informatique, du contenu d'un fichier. Représentation unique en quelques caractères, utilisée en cryptographie. Permet de manipuler le code (recherches...) sans manipuler la donnée codée.

La fonction de hachage SHA-384 fait partie de la famille SHA-2 de la NSA et est une variante de SHA-512.

La fonction de hachage SHA-384 est publiée en même temps que les fonctions de hachage SHA-256 et SHA-512 en 2002. Le résultat produit (hachcode ou condensat) est de 384 bits. L'algorithme est celui de SHA-512 avec pour seules différences :

  • Des valeurs différentes pour l'initialisation (variables h0, … , h7) ;

  • Une sortie tronquée à 384 bits (concaténation des contenus des 6 premières variables h0, … , h5).

Voir SHA-2 - Famille d'algorithmes de calcul de condensats (empreintes)

Voir SHA-512 - Algorithme de calcul d'un hashcode (condensat, empreinte)

SHA-384 - Origine de SHA-384
SHA-384 - Origine de SHA-384

Fonction de hachega

Création

Créateur

Nombre de bits du hash

Notes

Obsolette - pas sûr
(collisions)

CRC-1

1957 - évoqué dans Cyclic Codes for Error Detection de Peterson, W. W. and D. T. Brown..

N'est pas une fonction de hachage, mais 1 CRC (Calcul de Redondance Cyclique).
CRC-32 a été imbécilement utilisé par le prétendu antivirus Viguard et à conduit à sa disparition et la faillite de son développeur et de son distributeur (outre d'autres embrouilles).

CRC-16

CRC-32

MD2

1989

Ronald Rivest (MIT)

128

Attaque possible, même si pas utilisée.

Plus sûr.

MD4

1990

Ronald Rivest (MIT)

128

MD5

1991

Ronald Rivest (MIT)

128

MD6

2008

Ronald Rivest (MIT) avec un groupe.

512

Calcul extrêmement rapide d'immenses nombres de hashs en parallèle sur d'immenses fichiers. Arbre de Merkle  et NLFSR.

SHA-0

1993

NSA

160

Famille de 6 fonctions de hachage comprenant :
SHA-256 opérant sur des mots de 32 bits
SHA-512 opérant sur des mots de 64 bits.
SHA-224 et SHA-384
SHA-512/256 et SHA-512/224

Collisions suspectes volontairement permises par la NSA. 1ère découverte de collision complète par Antoine Joux  (cryptologue français)  en août 2004.

SHA-1

1995

NSA

160

2019 - Risque (actuellement théorique)

SHA-2

2001

NSA

SHA-224 - 224
SHA-256 - 256
SHA-384 - 384
SHA-512 - 512
SHA-512/224 - 224
SHA-512/256 - 256

Famille de six fonctions de hachage avec des digests (valeurs de hachage) de 224, 256, 384 ou 512 bits: SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-512/224, SHA-512/256 .

Résistent aux collisions

SHA-3
Anciennement nommé Keccak

2015

Guido Bertoni, Joan Daemen, Michaël Peeters et Gilles Van Assche

SHA3-224 - 224
SHA3-256 - 256
SHA3-384 - 384
SHA3-512 - 512
SHAKE128 - d (arbitraire)
SHAKE256 - d (arbitraire)

Famille de six fonctions de hachage basées sur RadioGatún, du même groupe d'auteurs, présenté en août 2006.
Se propose de remplacer MD5, SHA-0 et SHA-1 et leurs attaques avérées ou possibles.

Résistent aux collisions

SHA-256

2001

NSA

256

Il est conseillé universellement d'abandonner MD5 et SHA-1 au profit de SHA-256, principalement dans le hachage des mots de passe, même si cela occupe plus le processeur et rend les bases de données d'identifiants/mots de passe plus volumineuses.

Résistent aux collisions

SHA-384 - Tableau de synthèse des fonctions de hachage

Finalité d'un condensat et réputation d'un algorithme de calcul de condensats

La réputation de l'algorithme de calcul d'un hashcode (calcul d'un condensat - fonction de hachage) est de ne jamais produire deux hashcodes identiques si les objets (fichiers) contiennent la moindre différence. La fonction de hachage doit donc produire une clé unique d'identification d'une donnée unique (calcul homogène).

SHA-384 - Finalité d'un condensat

Les outils les plus simples de calcul de hashcodes, et de très loin, sont ceux qui s'installent en tant que « propriété » additionnelle d’un fichier dans l'explorateur de fichiers de Windows.

  1. SummerProperties
    SummerProperties ajoute un onglet « CheckSums » aux propriétés d'un fichier, dans l'explorateur de fichiers de Windows, et propose 4 algorithmes de hashcodes : CRC-16, CRC-32, MD5 et SHA-1.
    SummerProperties est gratuit, mais, bien qu'encore fonctionnel, les algorithmes qu'il propose ne sont plus suffisants :

    • CRC-16 et CRC-32 n'ont aucun intérêt et ne sont pas de véritables algorithmes de hachage, mais des « Contrôle de Redondance Cyclique ». On peut les oublier.

    • Des collisions peuvent être forgées à la demande contre les hachages MD5 et SHA-1.

    On laisse tomber SummerProperties.

    Voir SummerProperties.

  2. HashTab
    HashTab ajoute un onglet « Hachages » aux propriétés d'un fichier, dans l'explorateur de fichiers de Windows, et propose 30 algorithmes de hashcodes : (Adler32; Blake2sp; Btih; CRC-32; CRC-64; ED2K; Gost; Keccak-224; Keccak-256; Keccak-384; Keccak-512; MD2; MD4; MD5; Ripemd-128; Ripemd-160; Ripemd-256; Ripemd-320; SHA-1; SHA-256; SHA-256 base 64; SHA-384; SHA-512; SHA3-224; SHA3-256; SHA3-384; SHA3-512; TTH; Tiger; Whirlpool). Ce produit est gratuit.

    Voir HashTab.

  3. VT Hash Check (VirusTotal Hash Check)
    VT Hash Check ajoute une propriété (sous le nom de Check File Hash) aux fichiers, dans l'explorateur de fichiers de Windows. VT Hash Check calcule un hashcode d'un fichier désigné par l'utilisateur, selon l'algorithme choisi parmi les 3 proposés (MD5, SHA-1, SHA-256 [recommandé]) et soumet instantanément ce hashcode au service multiantivirus gratuit en ligne VirusTotal(70 antivirus simultanés en juillet 2020).

    Vous êtes vivement incités à installer VT Hash Check (gratuit; sous Windows).

    Voir VT Hash Check (VirusTotal Hash Check).

SHA-384 - Outils de calcul ou d'utilisation de HashCode

Réputation des fonctions de hachage

On voit souvent, en matière de sécurité informatique, principalement avec les services d'analyses antivirus, qu'il ne faut pas/plus identifier le contenu d'un fichier avec certaines fonctions de hachage (hashcodes, condensats, Empreinte cryptographique), dont les fonctions MD5 et SHA-1, car les créations de collisions, les attaques en force brute ou les utilisations de tables Arc-en-ciel permettent de casser l'unicité du condensat ou de remonter à son contenu crypté. Le tableau suivant, établi par les auteurs de Whirlpool(dernière version de ce tableau le 7 novembre 2017), donne l'état de l'art des principales fonctions de hachages et leurs poursuites de résistance ou leurs échecs aux attaques.

Symboles :

  • Le symbole Broken! est utilisé pour désigner une attaque qui a été conduite avec succès pour casser une fonction de hachage (par exemple, en produisant explicitement une collision), ou si la complexité de l'attaque est si faible qu'il ne serait pas difficile de la conduire avec les technologies actuelles.

  • Le symbole Wounded! indique une rupture théorique (plus rapide que les attaques par force brute ou les attaques par le paradoxe des anniversaires) ou une indication explicite des auteurs de la fonction qu'il faut l’éviter.

  • Le symbole Analyzed! signifie que la conception de la fonction ou une version réduite de celle-ci a été analysée par des tiers, repoussant les limites des techniques de cryptanalyse connues sans indiquer de faiblesse dans la conception complète.


Table 1 : Caractéristiques de quelques fonctions de hachages choisies

Nom

Ref.

Version

Auteur(s)

Taille du bloc

Taille du condensat

Tours

Attaque(s)

AR

AR92

1992

ISO

?

?

?

Broken!DK93

Boognish

DGV92a

1992

Daemen

32

up to 160

NA

Broken!D02

Cellhash

DGV91

1991

Daemen, Govaerts, Vandewalle

32

up to 256

NA

?

FFT-Hash I

S91

1991

Schnorr

128

128

2

Broken!BGG92, DBGV91

FFT-Hash II

S92

1992

Schnorr

128

128

2

Broken!V92

FSB

AFS05

2005

Augot, Finiasz, Sendrier

336, 680, 1360

320, 400, 480 ()

NA

?

GOST R 34.11-94

G94

1990

Government Committee of Russia for Standards

256

256

NA

?

HAS-160

TTA05

2005

Telecommunications Technology Association

512

160

4×20

?

HAVAL

ZPS92

1994

Zheng, Pieprzyk, Seberry

1024

128, 160, 192, 224, 256

3×32, 4×32, 5×32

Broken!WFLY04, RBPV03, KP00, KBPL05

LASH-n
(n = 160, 256, 384, 512)

BPSSS06

2006

Bentahar, Page, Saarinen, Silverman, Smart

n

n

NA

?

MAA ()

ISO88

1988

ISO

32

32

NA

Broken!PRO97

MAELSTROM-0

GBR06

2006

Gazzoni Filho, Barreto, Rijmen

1024

up to 512

10

?

MD2

K92

1989

Rivest

512

128

18

Broken!M04, RC95

MD4

R90

1990

Rivest

512

128

3×16

Broken!WLFCY05, WFLY04, D98, KBPL05

MD5

R92

1992

Rivest

512

128

4×16

Broken!K06, S06, K05a, K05b, WY05, WFLY04, D96, KBPL05

N-Hash

MOI90

1990

Miyaguchi, Ohta, Iwata

128

128

? 8

Broken!BS91

PANAMA

DC98

1998

Daemen, Clapp

256

unlimited

NA

Broken!RRPV01, DV07

Parallel FFT-Hash

SV93

1993

Schnorr, Vaudenay

128

128

5

?

RADIOGATÚN[w]
(default: w = 64)

BDPvA06

2006

Bertoni, Daemen, Peeters, van Assche

w

unlimited

NA

?

RIPEMD

RIPE92

1990

The RIPE Consortium

512

128

4×16

Broken!WLFCY05, WFLY04, D97

RIPEMD-128

DBP96

1996

Dobbertin, Bosselaers, Preneel

512

128

4×16

?

RIPEMD-160

DBP96

1996

Dobbertin, Bosselaers, Preneel

512

160

5×16

?

SHA-0

NN91

1991

NIST/NSA

512

160

4×20

Broken!WYY05, WFLY04, CJ98

SHA-1

NN02

1993

NIST/NSA

512

160

4×20

Wounded!WYY05, R04, BC04

SHA-1-IME

JP05

2005

Jutla, Patthak

512

160

80

?

SHA-224

NN02

2004

NIST/NSA

512

224

64

Analyzed!HPR04

SHA-256

NN02

2000

NIST/NSA

512

256

64

Analyzed!HPR04

SHA-384

NN02

2000

NIST/NSA

1024

384

80

Analyzed!HPR04

SHA-512

NN02

2000

NIST/NSA

1024

512

80

Analyzed!HPR04

SMASH

K05

2005

Knudsen

256

256

NA

Broken!PRR05

Snefru-n
(n = 128, 256)

M90

1990

Merkle

512-n

n

? 8

Broken!BS93

StepRightUp

D95

1995

Daemen

256

256

NA

Wounded!RRPV01

Subhash

DGV92b

1992

Daemen

32

up to 256

NA

?

Tiger

AB96

1996

Anderson, Biham

512

192

3×8

Analyzed!KL06, MPRYW06

WHIRLPOOL

BR00

2000

Barreto, Rijmen

512

512

10

?

Name

Ref.

Version

Author(s)

Block Size

Digest Size

Rounds

Attack(s)

  • (†) Par sa propre nature, FSB (Fast Syndrome-Based) est moins résistant à la recherche de collision que les attaques par le paradoxe des anniversaires. Pour cette raison, sa taille de résumé (condensat) doit toujours être supérieure à deux fois la sécurité de bit souhaitée.

  • (‡) MAA est un code d'authentification de message (MAC - Message Authentication Code) plutôt qu'une fonction de hachage. Il a été inclus ici en raison de son importance dans le cadre de la norme ISO 8731-2.


Table 2 : Stratégies de conception générales, analyses et attaques

Categorie

Autheur(s)

Ref.

Design

Damgård
Gauravaram, Millan, Dawson, Viswanathan
Lucks
Merkle

D89
GMDV06
L04
M89

Analyses

Black, Rogaway, Shrimpton
Mironov, Zhang
Preneel, Govaerts, Vandewalle

BRS02
MZ06
PGV93

Attaques

Hoch, Shamir
Joux
Kelsey, Schneier
Kohno, Kelsey

HS06
J04
KS05
KK06

Références

  1.  [AB96] R. Anderson, E. Biham, "Tiger: A Fast New Hash Function", Fast Software Encryption -- FSE'96, LNCS 1039, Springer (1996), pp. 89--97.
  2.  [AFS05] D. Augot, M. Finiasz, N. Sendrier, "A Family of Fast Syndrome Based Cryptographic Hash Functions", LNCS 3715, Springer (2005), pp. 64--83.
  3.  [AR92] ISO N179, "AR Fingerprint Function", working document, ISO-IEC/JTC1/SC27/WG2, International Organization for Standardization, 1992.
  4.  [BC04] E. Biham, R. Chen, "Near-Collisions of SHA-0", Advances in Cryptology -- Crypto'2004, LNCS 3152, Springer (2004), pp. 290--305. Updated version.
  5.  [BDPvA06] G. Bertoni, J. Daemen, M. Peeters, G. van Assche, "RadioGatún, a belt-and-mill hash function", Second NIST Cryptographic Hash Workshop, Santa Barbara, USA, August 24--25, 2006.
  6.  [BGG92] T. Baritaud, H. Gilbert, M. Girault, "F.F.T. hashing is not collision-free", Advances in Cryptology -- Eurocrypt'92, LNCS 658, Springer (1992), pp. 35--44.
  7.  [BPSSS06] K. Bentahar, D. Page, J. H. Silverman, M.-J. O. Saarinen, N. P. Smart, "LASH", Second NIST Cryptographic Hash Workshop, Santa Barbara, USA, August 24--25, 2006.
  8.  [BR00] P. S. L. M. Barreto, V. Rijmen, "The Whirlpool Hashing Function", First open NESSIE Workshop, Leuven, Belgium, November 13--14, 2000.
  9.  [BRS02] J. Black, P. Rogaway, and T. Shrimpton, "Black-Box Analysis of the Block-Cipher-Based Hash-Function Constructions from PGV", Advances in Cryptology -- CRYPTO'2002, LNCS 2442, Springer (2002), pp. 320--335.
  10.  [BS91] E. Biham and A. Shamir, "Differential cryptanalysis of Feal and N-Hash", Advances in Cryptology -- Eurocrypt'91, LNCS 547, Springer (1991), pp. 1-­16.
  11.  [BS93] E. Biham and A. Shamir, "Differential Cryptanalysis of the Data Encryption Standard", Springer (1993).
  12.  [CJ98] F. Chabaud and A. Joux, "Differential Collisions in SHA-0", Advances in Cryptology -- Crypto'98, LNCS 1462, Springer (1998), pp. 56--71.
  13.  [D95] J. Daemen, " Cipher and Hash Function Design, Strategies Based on Linear and Differential Cryptanalysis", Doctoral dissertation, Katholiek Universiteit Leuven, 1995.
  14.  [D89] I. B. Damgård, "A Design Principle for Hash Functions," Advances in Cryptology -- Crypto'89, LNCS 435, Springer (1989), pp. 416--427.
  15.  [D96] H. Dobbertin, "The Status of MD5 after a Recent Attack", CryptoBytes2:2 (1996), pp. 1--6.
  16.  [D97] H. Dobbertin, "RIPEMD with Two-Round Compress Function is Not Collision-Free", Journal of Cryptology10:1 (1997), pp. 51--70.
  17.  [D98] H. Dobbertin, "Cryptanalysis of MD4", Journal of Cryptology11:4 (1998), pp. 253--271.
  18.  [D02] J. Daemen, personal communication, 2002 (if you are curious, it merely states that Boognish is "certainly weak").
  19.  [DBGV91] J. Daemen, A. Bosselaers, R. Govaerts, J. Vandewalle, "Collisions for Schnorr's Hash Function FFT-Hash", Advances in Cryptology -- Asiacrypt'91, LNCS 739, Springer (1993), pp. 447--480.
  20.  [DBP96] H. Dobbertin, A. Bosselaers, and B. Preneel, "RIPEMD-160, a strengthened version of RIPEMD", Fast Software Encryption -- FSE'96, LNCS 1039, Springer (1996), pp. 71--82.
  21.  [DC98] J. Daemen and C. Clapp, "Fast Hashing and Stream Encryption with PANAMA", Fast Software Encryption -- FSE'98, LNCS 1372, Springer (1998), pp. 60--74.
  22.  [DGV91] J. Daemen, R. Govaerts, and J. Vandewalle, "A Framework for the Design of One-Way Hash Functions Including Cryptanalysis of Damgård's One-Way Function Based on Cellular Automata", Advances in Cryptology - Asiacrypt'91, LNCS 739, Springer (1993), pp. 82--96.
  23.  [DGV92a] J. Daemen, R. Govaerts, and J. Vandewalle, "Fast Hashing Both in Hard- and Software", ESAT-COSIC Report92-2, Department of Electrical Engineering, Katholieke Universiteit Leuven, April 1992.
  24.  [DGV92b] J. Daemen, R. Govaerts, and J. Vandewalle, "A Hardware Design Model for Cryptographic Algorithms", European Symposium on Research in Computer Security - ESORICS, 1992, pp. 419--434.
  25.  [DK93] I. B. Damgård, and L. R. Knudsen, "The breaking of the AR Hash Function", Advances in Cryptology -- EUROCRYPT'93, LNCS 765, Springer (1994), pp. 286--292.
  26.  [DV07] J. Daemen, G. van Assche, " Producing Collisions for Panama, Instantaneously, Fast Software Encryption -- FSE'2007, LNCS 4593, Springer (2007), pp. 1--18.
  27.  [G94] Government Committee of Russia for Standards, "Information technology. Cryptographic Data Security. Hashing function.", GOST R 34.10-94, Gosudarstvennyi Standard of Russian Federation, 1994. See also " Using the GOST R 34.10-94, GOST R 34.10-2001 and GOST R 34.11-94 algorithms with the Internet X.509 Public Key Infrastructure Certificate and CRL Profile, Serguei Leontiev, 2005.02.08.
  28.  [GBR06] D. L. Gazzoni Filho, P. S. L. M. Barreto, V. Rijmen, "The Maelstrom-0 Hash Function", VI Brazilian Symposium on Information and Computer Systems Security -- SBSeg'2006.
  29.  [GMDV06] P. Gauravaram, W. Millan, E. Dawson, K. Viswanathan, "Constructing Secure Hash Functions by Enhancing Merkle-Damgård Construction", Cryptology ePrint Archive, Report 2006/061.
  30.  [HPR04] P. Hawkes, M. Paddon, G. G. Rose, "On Corrective Patterns for the SHA-2 Family", Cryptology ePrint Archive, Report 2004/207.
  31.  [HS06] J. J. Hoch, A. Shamir, "Breaking the ICE - Finding Multicollisions in Iterated Concatenated and Expanded (ICE) Hash Functions", Fast Software Encryption -- FSE'2006, LNCS 4047, Springer (2006), pp 179--194. Preliminary version.
  32.  [ISO88] ISO Standard 8731-2, 1988. More information can be found here.
  33.  [J04] A. Joux, "Multicollisions in Iterated Hash Functions. Applications to Cascaded Constructions", Advances in Cryptology - Crypto'2004, LNCS 3152, Springer (2004), pp. 306--316.
  34.  [JP05] C. S. Jutla and A. C. Patthak, "A Simple and Provably Good code for SHA Message Expansion", First NIST Cryptographic Hash Workshop, Gaithersburg, USA, October 31 -- November 01, 2005. Full version: C. S. Jutla and A. C. Patthak, "Provably Good Codes for Hash Function Design", Selected Areas in Cryptography - SAC'2006, LNCS , Springer (2007), to appear.
  35.  [K92] B. Kaliski, "The MD2 Message-Digest Algorithm", RFC 1319 (1992).
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  37.  [K05a] V. Klima, "Finding MD5 Collisions -- a Toy For a Notebook", Cryptology ePrint Archive, Report 2005/075.
  38.  [K05b] V. Klima, "Finding MD5 Collisions on a Notebook PC Using Multi-message Modifications", Cryptology ePrint Archive, Report 2005/102.
  39.  [K06] V. Klima, "Tunnels in Hash Functions: MD5 Collisions Within a Minute", Cryptology ePrint Archive, Report 2006/105.
  40.  [K05] L. R. Knudsen, "SMASH - A Cryptographic Hash Function", Fast Software Encryption - FSE'2005, LNCS 3557, Springer (2005), pp. 228--242.
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SHA-384 - État de l’art des fonctions de hachage

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