التحول الكامل أو غير الكامل

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في علم التشفير ، يُعرف تحويل الكل أو لا شيء ( AONT )، أو بروتوكول الكل أو لا شيء ، بأنه نمط تشفير لا يُمكن فهم البيانات إلا بمعرفة جميع أجزائها. لا يُعدّ تحويل الكل أو لا شيء تشفيرًا بحد ذاته، ولكنه غالبًا ما يستخدم التشفير المتناظر، وقد يُطبّق قبل التشفير. وبعبارة أدق، "تحويل الكل أو لا شيء هو تحويل عشوائي قابل للعكس وغير مُشفّر، يتميز بصعوبة عكسه إلا بمعرفة جميع مخرجاته." [ 1 ]

الخوارزميات

وصف رونالد ل. ريفست في بحثه المنشور عام 1997 بعنوان "التشفير الكلي أو غير الكلي وتحويل الحزمة " تقنية AONT الأصلية، والمعروفة باسم تحويل الحزمة . [ 2 ] يتضمن التحويل الذي اقترحه ريفست معالجة النص الأصلي مسبقًا عن طريق إجراء عملية XOR بين كل كتلة من النص الأصلي وفهرس تلك الكتلة المشفر بمفتاح عشوائي، ثم إضافة كتلة إضافية محسوبة عن طريق إجراء عملية XOR بين هذا المفتاح العشوائي وتجزئات جميع الكتل المعالجة مسبقًا. تُسمى نتيجة هذه المعالجة المسبقة بالرسالة الزائفة ، وتُستخدم كمدخل لخوارزمية التشفير. يتطلب فك تشفير تحويل الحزمة تجزئة كل كتلة من الرسالة الزائفة باستثناء الأخيرة، وإجراء عملية XOR بين جميع التجزئات والكتلة الأخيرة لاستعادة المفتاح العشوائي، ثم استخدام المفتاح العشوائي لتحويل كل كتلة معالجة مسبقًا إلى كتلة النص الأصلي. بهذه الطريقة، يستحيل استعادة النص الأصلي دون الوصول أولًا إلى كل كتلة من كتل الرسالة الزائفة.

على الرغم من أن ورقة ريفست لم تقدم سوى وصف تفصيلي لتحويل الحزمة كما ينطبق على نمط CBC ، إلا أنه يمكن تنفيذه باستخدام أي خوارزمية تشفير في أي نمط . ولذلك، توجد عدة صيغ مختلفة: تحويل الحزمة ECB ، وتحويل الحزمة CBC، وما إلى ذلك.

في عام 1999 اقترح فيكتور بويكو نظامًا آخر من أنظمة AONT، وهو نظام آمن بشكل مثبت في ظل نموذج أوراكل العشوائي . [ 1 ]

يبدو أنه في نفس الوقت تقريبًا، اقترح الدكتور ستينسون تطبيقًا مختلفًا لخوارزمية AONT، دون أي افتراضات تشفيرية. [ 3 ] هذا التطبيق عبارة عن تحويل خطي، مما قد يسلط الضوء على بعض نقاط الضعف الأمنية في التعريف الأصلي.

التطبيقات

يمكن استخدام وحدات التشفير المتقدمة (AONTs) لتعزيز قوة التشفير دون زيادة حجم المفتاح. قد يكون هذا مفيدًا، على سبيل المثال، لتأمين البيانات السرية مع الالتزام بلوائح تصدير التشفير الحكومية . تساعد وحدات التشفير المتقدمة (AONTs) في منع العديد من الهجمات.

إحدى الطرق التي تعمل بها تقنية AONTs على تحسين قوة التشفير هي منع الهجمات التي تكشف جزءًا فقط من المعلومات من الكشف عن أي شيء، لأن المعلومات الجزئية لا تكفي لاستعادة أي جزء من الرسالة الأصلية.

من التطبيقات الأخرى المقترحة في الأوراق الأصلية تقليل تكلفة الأمان: على سبيل المثال، يمكن معالجة ملف باستخدام AONT، ثم تشفير جزء صغير منه فقط (مثلاً، على بطاقة ذكية). يضمن AONT حماية الملف بالكامل. من المهم استخدام النسخة الأقوى من التحويل (مثل نسخة Boyko المذكورة أعلاه).

يمكن دمج تقنية AONT مع تصحيح الأخطاء الأمامية للحصول على مخطط مشاركة أسرار آمن حسابيًا . [ 4 ]

يمكن إيجاد استخدامات أخرى لتقنية AONT في حشو التشفير غير المتماثل الأمثل (OAEP).

مراجع

  1. 1 2 بويكو، فيكتور (1999). "حول الخصائص الأمنية لـ OAEP كتحويل الكل أو لا شيء". التطورات في علم التشفير - CRYPTO' 99. سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد  1666. الصفحات 503-518 . doi : 10.1007/3-540-48405-1_32 . ISBN  978-3-540-66347-8.
  2. ↑ ريفست، رونالد (1997). "التشفير الكلي أو لا شيء وتحويل الحزمة". التشفير السريع للبرمجيات . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 1267. الصفحات 210-218 . doi : 10.1007/BFb0052348 . ISBN   978-3-540-63247-4.
  3. ↑ ستينسون، د. ر. (1 يناير 2001). "شيء ما عن الكل أو لا شيء (التحويلات)". التصاميم، والرموز، والتشفير . 22 (2): 133-138 . doi : 10.1023/A:1008304703074 . S2CID 10118200 . 
  4. ↑ ريش، جيسون؛ بلانك، جيمس (15 فبراير 2011). AONT-RS: دمج الأمن والأداء في أنظمة التخزين الموزعة (ملف PDF) . مؤتمر Usenix FAST'11 .
  • Staple ، نموذج أولي مفتوح المصدر لتنفيذ تحويل الكل أو لا شيء.