EFF DESクラッカー

暗号学において、EFF DES クラッカー(愛称は「ディープ クラック」) は、1998 年に電子フロンティア財団(EFF) によって構築されたマシンであり、データ暗号化標準(DES) 暗号のキー空間のブルート フォース検索を実行します。つまり、考えられるすべてのキーを試して暗号化されたメッセージを復号化します。これを行う目的は、 DES のキー サイズがセキュリティに十分でないことを証明することです。

このマシンの詳細な技術データ（ブロック図、回路図、カスタムチップのVHDLソースコード、エミュレータなど）はすべて、 Cracking DESという本で公開されています。パブリックドメインライセンスにより、誰でも自由に設計をコピー、使用、または変更できます。米国政府による暗号の輸出規制を回避するため、ソースコードは電子形式ではなく、ハードコピーの本として配布されました。ハードコピーの本は、公開出版が憲法修正第1条によって保護されています。機械可読メタデータが提供されており、読者がOCRを介してコンピューターにコードを転記するのに役立ちます。^[1]

DES は 56 ビットの鍵を使用するため、メッセージを暗号化できる鍵は2 ^{56通りあります。これは正確には 72,057,594,037,927,936 通り、つまり約 72}京通りの鍵の可能性があります。1975 年に DES が提案されたとき、主な批判の 1 つは鍵のサイズが短すぎるということでした。 スタンフォード大学のマーティン・ヘルマン氏とホイットフィールド・ディフィー氏は、1 日にこれだけの鍵をテストできるほど高速なマシンは 1976 年に約 2,000 万ドルかかると見積もっていますが、これは米国国家安全保障局などの国家情報機関にとって手頃な金額です。^[2]その後、チップの価格性能比が向上してコストは下がり続け、20 年後には EFF などの小規模な非営利団体でも現実的な攻撃を行えるようになりました。^[3]

DES は連邦標準であり、米国政府は機密扱いでないすべてのデータに DES を使用することを推奨していました。RSAセキュリティは、 DES のキーの長さがセキュリティを保証するのに十分ではないことを実証したいと考え、1997 年に賞金を出してDES チャレンジを開催しました。最初の DES チャレンジは、コロラド州ラブランドの Rocke Verser 率いるDESCHALL プロジェクトによって 96 日間で解決されました。RSA セキュリティは DES チャレンジ II-1 を開催し、distributed.netによって1998 年 1 月から 2 月にかけて 39 日間で解決されました。 ^[4]

1998年、EFFは25万ドル未満でDeep Crack（IBMのチェスコンピュータDeep Blueにちなんで名付けられた）を構築しました。 ^[5] 1998年7月15日、DESチャレンジII-2に応えて、Deep Crackはわずか56時間の作業でDES暗号化メッセージを解読し、1万ドルを獲得しました。このブルートフォース攻撃は、DESのクラッキングが実際には非常に現実的な提案であることを示しました。ほとんどの政府や大企業は、Deep Crackのようなマシンを合理的に構築できます。

6 か月後、RSA Security の DES Challenge III に応えて、distributed.net と共同で、EFF は Deep Crack を使用して別の DES 暗号化メッセージを解読し、さらに 10,000 ドルを獲得しました。今回は、操作に要した時間は 1 日未満、つまり 22 時間 15 分でした。解読は 1999 年 1 月 19 日に完了しました。その年の 10 月、DES は連邦標準として再確認されましたが、このときの標準ではTriple DES が推奨されました。

DES のキー空間が小さく、Triple DES の計算コストが比較的高いことから、2002 年 5 月 26 日より連邦標準として AESに置き換えられました。

Deep Crack はCryptography Research, Inc.、Advanced Wireless Technologies、およびEFFによって設計されました。主な設計者はCryptography Research の社長Paul Kocherでした。Advanced Wireless Technologies は、64 個のチップを搭載した 29 枚の回路基板に収められた 1,856 個のカスタムASIC DES チップ ( Deep CrackまたはAWT-4500と呼ばれます) を製造しました。その後、基板は 6 つのキャビネットに収められ、Sun-4/470シャーシに取り付けられました。^[6]

検索は、チップにキーの範囲を割り当てる 1 台の PC によって調整されました。マシン全体では、1 秒あたり 900 億を超えるキーをテストすることができました。この速度ですべてのキーをテストするには約 9 日かかります。平均すると、正しいキーはその半分の時間で見つかります。

2006年には、FPGAをベースにした別のカスタムハードウェア攻撃マシンが設計されました。COPACOBANA （COst-optimized PArallel COdeBreaker）は、DESをかなり低コストで解読することができます。^{[7]この利点は、主に}集積回路技術 の進歩によるものです。

2012年7月、セキュリティ研究者のデイビッド・ハルトンとモクシー・マーリンスパイクは、MS-CHAPv2プロトコルのDES暗号化キーをブルートフォースで復元することでプロトコルを破るクラウドコンピューティングツールを発表しました。このツールにより、一般の人々は既知の平文と暗号文のペアからDESキーを約24時間で復元することができます。^[8]

ウィキメディア・コモンズには、 EFF DES クラッカーに関連するメディアがあります。

• 電子フロンティア財団のDESクラッカー
• 暗号研究におけるマシンの写真
• 48個のVirtex-6 LX240Tを使用したFPGA実装
• 1994 年の ASIC 設計では、256 個のカスタム チップを使用して 24 時間で DES を解読できました。