論文の概要: Inverting Cryptographic Hash Functions via Cube-and-Conquer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.02405v3
• Date: Thu, 24 Oct 2024 06:43:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-25 12:50:29.537491
• Title: Inverting Cryptographic Hash Functions via Cube-and-Conquer
• Title（参考訳）: キューブ・アンド・コンカーによる暗号ハッシュ関数の反転
• Authors: Oleg Zaikin,
• Abstract要約: Cube-and-Conquerは、MD4とMD5のステップレデュースバージョンに適用される。 第一のアルゴリズムはドブベルトの制約を徐々に修正することでMD4の逆問題を生成する。 第2のアルゴリズムは,キューブ・アンド・コンキュアのキューブ・アンド・コンキュアのカットオフしきい値の異なるキューブ・アンド・コンキュアのキューブ・フェーズを試行して,征服フェーズの最小実行時推定値を求める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.058288996011671
• License:
• Abstract: MD4 and MD5 are fundamental cryptographic hash functions proposed in the early 1990s. MD4 consists of 48 steps and produces a 128-bit hash given a message of arbitrary finite size. MD5 is a more secure 64-step extension of MD4. Both MD4 and MD5 are vulnerable to practical collision attacks, yet it is still not realistic to invert them, i.e., to find a message given a hash. In 2007, the 39-step version of MD4 was inverted by reducing to SAT and applying a CDCL solver along with the so-called Dobbertin's constraints. As for MD5, in 2012 its 28-step version was inverted via a CDCL solver for one specified hash without adding any extra constraints. In this study, Cube-and-Conquer (a combination of CDCL and lookahead) is applied to invert step-reduced versions of MD4 and MD5. For this purpose, two algorithms are proposed. The first one generates inverse problems for MD4 by gradually modifying the Dobbertin's constraints. The second algorithm tries the cubing phase of Cube-and-Conquer with different cutoff thresholds to find the one with the minimum runtime estimate of the conquer phase. This algorithm operates in two modes: (i) estimating the hardness of a given propositional Boolean formula; (ii) incomplete SAT solving of a given satisfiable propositional Boolean formula. While the first algorithm is focused on inverting step-reduced MD4, the second one is not area-specific and is therefore applicable to a variety of classes of hard SAT instances. In this study, 40-, 41-, 42-, and 43-step MD4 are inverted for the first time via the first algorithm and the estimating mode of the second algorithm. Also, 28-step MD5 is inverted for four hashes via the incomplete SAT solving mode of the second algorithm. For three hashes out of them, it is done for the first time.
• Abstract（参考訳）: MD4とMD5は1990年代初頭に提案された基本的な暗号ハッシュ関数である。 MD4は48ステップで構成され、128ビットのハッシュを任意の有限サイズのメッセージとして生成する。 MD5はMD4のよりセキュアな64ステップ拡張である。 MD4とMD5はどちらも実用的な衝突攻撃に弱いが、ハッシュが与えられたメッセージを見つけるためにそれらを逆転することは現実的ではない。 2007年、39段版のMD4はSATに還元され、いわゆるDobbertinの制約とともにCDCLソルバが適用された。 MD5に関しては、2012年に28ステップバージョンがCDCLソルバを介して特定のハッシュに対して追加の制約を加えることなく反転された。 本研究では,CDCLとルックアヘッドの組み合わせであるCube-and-Conquerを,MD4とMD5の逆ステップ再現バージョンに適用した。 この目的のために2つのアルゴリズムが提案されている。 1つ目はドブベルトの制約を徐々に修正することでMD4の逆問題を生成する。 第2のアルゴリズムは,キューブ・アンド・コンキュアのキューブ・アンド・コンキュアのカットオフしきい値の異なるキューブ・アンド・コンキュアのキューブ・フェーズを試行して,征服フェーズの最小実行時推定値を求める。 このアルゴリズムは2つのモードで動作する。 一 所定の命題ブール公式の硬度を推定すること。 (ii) 与えられた満足な命題ブール式の不完全SAT解法。 第1のアルゴリズムはステップ還元MD4の反転に重点を置いているが、第2のアルゴリズムは領域固有ではないため、ハードSATインスタンスの様々なクラスに適用できる。 本研究では,40段,41段,42段,43段のMD4を,第1のアルゴリズムと第2のアルゴリズムの推定モードによって初めて反転させる。 また、第2アルゴリズムの不完全なSAT解決モードを介して、28ステップのMD5を4つのハッシュに対して反転させる。 そのうちの3つのハッシュは、初めて行われる。

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