Підхід до підвищення криптографічної стійкості деревоподібних геш-функцій за допомогою клітинного автомату

Abstract

У роботі запропоновано підхід до підвищення криптографічної стійкості деревоподібних геш функцій шляхом інтеграції клітинного автомату на рівнях геш-дерева. Основна ідея полягає у генеруванні псевдовипадкового seed-значення для кожного рівня дерева (так званий navigation seed), обчисленого як геш від кореневого seed та індексу рівня, і подальшому змішуванні цього seed з даними на листках та вузлах дерева перед гешуванням. Зокрема, на рівні листків вхідні дані об’єднуються за допомогою XOR з навігаційним seed перед обчисленням гешу, а на рівні вузлів навігаційний seed змішується з конкатенованими гешами дочірніх вузлів. Насамкінець, отримана після симуляції, послідовність гешується стандартною функцією, формуючи підсумкове значення вузла. Очікується, що така модифікована схема розподілятиме ентропію по всій деревоподібній структурі, запобігаючи локальним вразливостям, й демонструватиме покращений лавинний ефект, що, в свою чергу, підвищує стійкість до колізій та мультиколізій порівняно з класичними деревоподібними геш алгоритмами.