Visualizza wikitesto di Attacco a boomerang

[[Immagine:Attaque boomerang.png|thumb|upright=1.5|Attacco a boomerang]]

In [[crittografia]] l''''attacco a boomerang''' è un metodo o tipo di attacco per la [[crittanalisi]] dei [[cifrario a blocchi|cifrari a blocchi]] basato sulla [[crittanalisi differenziale]]. L'attacco è stato pubblicato nel [[1999]] da [[David A. Wagner|David Wagner]], che lo ha utilizzato per violare il cifrario [[COCONUT98]].

L'attacco a boomerang ha permesso nuove modalità di attacco a molti cifrari precedentemente indicati come resistenti alla crittanalisi differenziale.

Sono anche state pubblicate versioni migliorate dell'attacco denominate '''attacco a boomerang amplificato''' ed '''attacco a rettangolo'''.

==Modalità dell'attacco==
L'attacco a boomerang è basato sulla [[crittanalisi differenziale]]. Nella crittanalisi differenziale un attaccante esplora in che modo le differenze nei dati forniti in ingresso ad un cifrario (il testo in chiaro) possono incidere sulle differenze risultanti nei dati in uscita (il testo cifrato): è necessaria però un "differenziale" (cioè una differenza nei dati in ingresso che produrrà verosimilmente una differenza in quelli in uscita) ad alta probabilità che coinvolga tutto, o quasi tutto, il cifrario. L'attacco a boomerang, invece, permette l'uso di differenziali che coinvolgono solo una parte del cifrario.

L'attacco tenta di creare una particolare struttura detta "a quartetto" in un punto a metà del cifrario. Per questo scopo, definiamo che l'azione di cifratura '''''E''''' del cifrario possa essere divisa in 2 fasi consecutive, '''''E''<sub>0</sub>''' ed '''''E''<sub>1</sub>''', tali che '''''E(M)'' = ''E''<sub>1</sub>(''E''<sub>0</sub>(M))''', dove '''''M''''' è un messaggio in chiaro.
Supponiamo di avere 2 differenziali per le 2 fasi; possiamo allora definire:

:<math>\Delta\to\Delta^*</math>

per '''''E''<sub>0</sub>''', e

:<math>\nabla\to\nabla^*</math>
per '''''E''<sub>1</sub><sup>-1</sup>''' (l'azione di decifratura di '''''E''<sub>1</sub>''').

L'attacco di base procede come segue:
* si sceglie un testo in chiaro casuale '''<math>P</math>''' e si calcola '''<math>P' = P \oplus \Delta</math>''';
* si richiedono le cifrature di '''<math>P</math>''' e '''<math>P'</math>''' per ottenere '''<math>C = E(P)</math>''' e '''<math>C' = E(P')</math>''';
* si calcola '''<math>D = C \oplus \nabla</math>''' e '''<math>D' = C' \oplus \nabla</math>''';
* si richiedono le decifrature di '''<math>D</math>''' e '''<math>D'</math>''' per ottenere '''<math>Q = E^{-1}(D)</math>''' e '''<math>Q' = E^{-1}(D')</math>''';
* si compara '''<math>Q</math>''' e '''<math>Q'</math>''': quando i differenziali non mutano più, allora si ha '''<math>Q \oplus Q' = \Delta</math>'''.

==Applicazioni a cifrari specifici==
Il miglior attacco al [[KASUMI (cifrario)|KASUMI]], un [[cifrario a blocchi]] utilizzato nel [[3GPP]], è un attacco a rettangolo [[attacco correlato alla chiave|correlato alla chiave]] che può violare tutti gli 8 passaggi del cifrario più velocemente di una [[ricerca esaustiva]] (Biham ed altri, [[2005]]). L'attacco richiede 2<sup>54,6</sup> [[Attacco con testo in chiaro scelto|testi in chiaro scelti]], ognuno dei quali cifrato con una di 4 chiavi correlate, ed ha una [[complessità temporale]] equivalente a 2<sup>76,1</sup> cifrature del KASUMI.

==Bibliografia==
* [[David A. Wagner|David Wagner]]: [http://citeseer.ist.psu.edu/wagner99boomerang.html The Boomerang Attack] - [[Fast Software Encryption]] (FSE) [[1999]] ([https://www.cs.berkeley.edu/~daw/papers/boomerang-fse99-slides.ps (Schede in PostScript)])
* [[John Kelsey]], Tadayoshi Kohno, [[Bruce Schneier]]: [https://www.schneier.com/paper-boomerang.html Amplified Boomerang Attacks Against Reduced-Round MARS and Serpent] - FSE [[2000]]
* [[Eli Biham]], [[Orr Dunkelman]], Nathan Keller: [http://citeseer.ist.psu.edu/biham01rectangle.html Advances in Cryptology] - [[EUROCRYPT]] [[2001]]
* Biham, Dunkelman, Keller: [http://citeseer.ist.psu.edu/504429.html New Results on Boomerang and Rectangle Attacks] - FSE [[2002]]
* Jongsung Kim, Dukjae Moon, Wonil Lee, Seokhie Hong, Sangjin Lee, Seokwon Jung: ''Amplified Boomerang Attack against Reduced-Round SHACAL'' - [[ASIACRYPT]] 2002
* Biham, Dunkelman, Keller: [https://web.archive.org/web/20070926201253/http://vipe.technion.ac.il/~orrd/crypt/shacal.pdf Rectangle Attacks on 49-Round SHACAL-1] - FSE 2003
* [[Alex Biryukov]]: [http://www.cosic.esat.kuleuven.be/publications/article-206.pdf The Boomerang Attack on 5 and 6-Round Reduced AES] - AES International Conference [[2004]]
* Jongsung Kim, Guil Kim, Seokhie Hong, Sangjin Lee, Dowon Hong: ''The Related-Key Rectangle Attack — Application to SHACAL-1]'' - ACISP [[2004]]
* Seokhie Hong, Jongsung Kim, Sangjin Lee, [[Bart Preneel]]: ''Related-Key Rectangle Attacks on Reduced Versions of SHACAL-1 and AES-192'' - FSE [[2005]]
* Biham, Dunkelman, Keller: {{collegamento interrotto|1=[http://vipe.technion.ac.il/~orrd/crypt/relatedkey-rectangle.ps Related-Key Boomerang and Rectangle Attacks] |data=settembre 2017 |bot=InternetArchiveBot }} - EUROCRYPT 2005
* Biham, Dunkelman, Keller: [http://www.cs.technion.ac.il/users/wwwb/cgi-bin/tr-info.cgi/2005/CS/CS-2005-14 A Related-Key Rectangle Attack on the Full KASUMI] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080406062054/http://www.cs.technion.ac.il/users/wwwb/cgi-bin/tr-info.cgi/2005/CS/CS-2005-14 |date=6 aprile 2008 }} - ASIACRYPT 2005

==Voci correlate==
* [[Crittanalisi]]
* [[Crittanalisi differenziale]]

==Collegamenti esterni==
* [http://www.quadibloc.com/crypto/co4512.htm Boomerang attack] — esposizione di John Savard
* {{cita web |1=http://www.ma.huji.ac.il/~nkeller |2=Homepage di Nathan Keller |accesso=2 luglio 2009 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20080604000934/http://www.ma.huji.ac.il/~nkeller/ |dataarchivio=4 giugno 2008 |urlmorto=sì }}

{{Portale|Crittografia|Sicurezza informatica}}

[[Categoria:Metodi crittanalitici]]