アハターバーン（ストリーム暗号）

暗号化において、Achterbahn は、eCRYPTネットワークのeSTREAMプロジェクトに提出された同期ストリーム暗号アルゴリズムです。

最終仕様では、この暗号はそれぞれ80ビットと128ビットの鍵長をサポートしているため、ACHTERBAHN-128/80と呼ばれています。 ^[1] Achterbahnは、Berndt Gammel、Rainer Göttfert、Oliver Knifflerによって開発されました。

Achterbahn はドイツ語でジェットコースターを意味しますが、この用語を文字通り翻訳すると8 トラックとなり、これは暗号が 8 つのビットストリームを並行して暗号化できることを示します。

暗号のパラメータは次の表のとおりです。

ACHTERBAHN-128 は下位互換性があり、必要に応じて ACHTERBAHN-80 と同じキーストリームを生成できます。ACHTERBAHN-128/80 のキーストリームジェネレーターは、非線形組み合わせジェネレーターの設計原理に基づいていますが、線形のもの ( LFSR )ではなく、基本的な非線形フィードバックシフトレジスタ ( NLFSR ) を採用しています。

安全

表形式のパラメータを用いたACHTERBAHN-128/80に対する、ブルートフォース攻撃よりも高速な暗号解読攻撃は知られていない。最近の分析では、通信プロトコルでより大きなフレーム（パケット）長が使用されている場合、攻撃が可能であることが示された。 ^[2]^[3]^[4] 暗号の作者は、最大フレーム長を244^ビットにすることを推奨している。^[5]ただし、この値は実用的な制限を意味するものではない。

パフォーマンス

ACHTERBAHN-128/80 ストリーム暗号は、ゲート数や消費電力の制限など、リソースが制限されたハードウェアアプリケーション向けに最適化されています。ACHTERBAHN-80 の実装は、標準CMOSテクノロジでわずか 2188 ゲート相当 (Nand-GE) の設計サイズで、最大 400 メガビット/秒のスループットを実現します。このため、RFID タグに適しています。^[要出典]スループットが 8 ギガビット/秒の高速実装では、8651 Nand-GE の設計サイズになります。^[6]

参考文献

^ ガンメル、ベルント M.ライナー・ゴットフェルト。オリバー・ニフラー（2006年6月30日）。「アハテルバーン-128/80」（PDF）。 ECRYPT ストリーム暗号プロジェクトのレポート。
^ Naya-Plasencia, María (2007 年 3 月 26 ～ 28 日)。Achterbahn-128/80 の暗号解析(PDF)。高速ソフトウェア暗号化、第 14 回国際ワークショップ。改訂選書、コンピュータサイエンスの講義ノート。第 4593 巻。ルクセンブルク: Springer。pp. 73 ～86。ISBN 978-3-540-74617-1。
^ Naya-Plasencia, María (2007 年 7 月 4 ～ 6 日)。新しいキーストリーム制限による Achterbahn-128/80 の暗号解読(PDF)。暗号学研究: 第 2 回西ヨーロッパワークショップ、WEWoRC。改訂選書、コンピュータサイエンス講義ノート。第 4945 巻。ボッフム、ドイツ: Springer。pp. 142 ～152。ISBN 978-3-540-88352-4。
^ Gammel, Berndt M.; Göttfert, Rainer; Kniffler, Oliver (2007 年 1 月 31 日 – 2 月 1 日)。Achterbahn-128/80: 設計と分析。ストリーム暗号の最新技術に関するワークショップ記録 - SASC。ルール大学ボーフム、ドイツ。pp. 152–165。2007 年 7 月 24 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ Göttfert, Rainer; Gammel, Berndt M. (2007 年 7 月 1 ～ 6 日)。Helleseth, T.; Kumar, V.; Ytrehus, Ø. (編著)。Achterbahn-128/80 のフレーム長について(PDF)。2007 IEEE 情報理論ワークショップ「ワイヤレスネットワークの情報理論」の議事録。ソルストランド、ノルウェー。pp. 91 ～95。ISBN 978-1-4244-1199-3。
^ ガンメル、ベルント M.ライナー・ゴットフェルト。オリバー・ニフラー（2006年6月30日）。「アハテルバーン-128/80」（PDF）。アハターバーンストリーム暗号。

外部リンク

アハターバーンホームページ
MI Mahmoud 他: FPGA テクノロジによる Achterbahn-128 を使用したウェーブレットデータハイディング、UbiCC ジャーナル - IKE'07 カンファレンス特別号、IKE'07 - 特別号、2008 年 1 月 15 日

[1] ガンメル、ベルント M.ライナー・ゴットフェルト。オリバー・ニフラー（2006年6月30日）。「アハテルバーン-128/80」（PDF）。 ECRYPT ストリーム暗号プロジェクトのレポート。

[2] Naya-Plasencia, María (2007 年 3 月 26 ～ 28 日)。Achterbahn-128/80 の暗号解析(PDF)。高速ソフトウェア暗号化、第 14 回国際ワークショップ。改訂選書、コンピュータサイエンスの講義ノート。第 4593 巻。ルクセンブルク: Springer。pp. 73 ～86。ISBN 978-3-540-74617-1。

[3] Naya-Plasencia, María (2007 年 7 月 4 ～ 6 日)。新しいキーストリーム制限による Achterbahn-128/80 の暗号解読(PDF)。暗号学研究: 第 2 回西ヨーロッパワークショップ、WEWoRC。改訂選書、コンピュータサイエンス講義ノート。第 4945 巻。ボッフム、ドイツ: Springer。pp. 142 ～152。ISBN 978-3-540-88352-4。

[4] Gammel, Berndt M.; Göttfert, Rainer; Kniffler, Oliver (2007 年 1 月 31 日 – 2 月 1 日)。Achterbahn-128/80: 設計と分析。ストリーム暗号の最新技術に関するワークショップ記録 - SASC。ルール大学ボーフム、ドイツ。pp. 152–165。2007 年 7 月 24 日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[5] Göttfert, Rainer; Gammel, Berndt M. (2007 年 7 月 1 ～ 6 日)。Helleseth, T.; Kumar, V.; Ytrehus, Ø. (編著)。Achterbahn-128/80 のフレーム長について(PDF)。2007 IEEE 情報理論ワークショップ「ワイヤレスネットワークの情報理論」の議事録。ソルストランド、ノルウェー。pp. 91 ～95。ISBN 978-1-4244-1199-3。

[6] ガンメル、ベルント M.ライナー・ゴットフェルト。オリバー・ニフラー（2006年6月30日）。「アハテルバーン-128/80」（PDF）。アハターバーンストリーム暗号。