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El Paraíso de las Matemáticas - Criptotaller ~ Cifrado Skipjack (II)
.: Criptotaller :.
Cifrado Skipjack (II)

Skipjack y el criptoanálisis imposible

Resumen: Presentación de un nuevo método de criptoanálisis junto con algunos ya conocidos y su aplicación a una versión casi completa de Skipjack.

    En 1990 Eli Biham y Adi Shamir presentaron el criptoanálisis diferencial, un método desconocido hasta entonces para el público (pero no para todo el mundo como veremos después), que constituyó la base de la mayoría del criptoanálisis realizado desde entonces. Gracias a él, encontraron un ataque con texto escogido contra DES que era más eficiente que la fuerza bruta (probar todas las claves posibles).

    El criptoanálisis diferencial se basa en la observación de pares de texto cifrado, cuyos textos en claro correspondientes tienen ciertas diferencias entre sí. Se estudia la evolución de estas diferencias mientras los textos en claro atraviesan las 16 rondas de DES, al ser encriptados con la misma clave.

    Es suficiente escoger pares de texto en claro con una cierta diferencia. Entonces, usando las diferencias en los textos cifrados resultantes, se van asignando probabilidades a las distintas claves posibles. Según se van analizando más y más pares de texto cifrado, una clave surgirá como la más posible. Esa es la clave correcta.

    Sin embargo, en el caso de DES este ataque resultó ser de interés teórico más que práctico. Al parecer la NSA conocía antes que nadie el criptoanálisis diferencial que se reservó para sí, y eligió las S-boxes y el número de rondas del algoritmo, de modo que fuera resistente a este ataque.

    Otro tipo de análisis posible es el llamado criptoanálisis lineal debido a Mitsuru Matsui. Este ataque utiliza aproximaciones lineales para describir la acción de un cifrado de bloque (DES, FEAL...). Aún era conocido un tipo más de ataque, llamado criptoanálisis diferencial lineal, que combina los dos anteriormente comentados.

    Pues bien, el "último grito" presentado informalmente en Crypto '98 por Biham, Biryukov y Shamir se llama criptoanálisis imposible. La idea básica parece ser buscar diferenciales - diferencias entre pares de textos en claro que se mantienen con cierta probabilidad en las diferencias correspondientes de los textos cifrados - imposibles, que no pueden ocurrir. Resulta ser que estas diferenciales son más poderosas que las ordinarias y pueden usarse para atacar algoritmos.

    Los tres presentaron un ataque contra 31 rondas de Skipjack más rápido que la fuerza bruta. Recordemos que Skipjack tiene 32 rondas así que parecen estar a sólo un paso del criptoanálisis satisfactorio de todo el algoritmo. Ya que no es probable que la NSA haga un algoritmo con 32 rondas sabiendo romper 31 parece que esta vez Biham y compañía se les han adelantado.

    Como se sabe recientemente se han presentado varios algoritmos candidatos a convertirse en el AES (Advanced Encryption System) que utilizaría EE.UU. para sustituir a DES. El tiempo dirá si estos nuevos algoritmos resultan ser resistentes al criptoanálisis imposible.

Referencias:

Boletín Cryptogram 15/09/98, www.counterpane.com
Applied Cryptography, B.Schneier
Publicado originalmente en el boletín 76 de Kriptopolis.

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