وضع OCB

نمط دفتر رموز الإزاحة ( نمط OCB ) هو نمط تشفير موثق يُستخدم في تشفير الكتل . ^{[ 1 ] [ 2 ]} صممه فيليب روغاواي ، الذي يُنسب الفضل في تصميمه إلى ميهير بيلاري ، وجون بلاك ، وتيد كروفيتز لمساعدتهم وتعليقاتهم. وهو مبني على نمط التشفير الموثق القابل للتوازي مع مراعاة سلامة البيانات (IAPM) الذي ابتكره شارانجيت س. جوتلا. وقد ثبت أن الإصدار OCB2 غير آمن، بينما لا يزال الإصداران الأصليان OCB1 و OCB3 الصادران عام 2011 يُعتبران آمنين.

صُمم نمط OCB لتوفير كلٍ من مصادقة الرسائل وحماية خصوصيتها . وهو في جوهره آلية لدمج رمز مصادقة الرسائل (MAC) في عملية تشفير الكتلة . وبهذه الطريقة، يتجنب نمط OCB الحاجة إلى استخدام نظامين: رمز مصادقة الرسائل للمصادقة والتشفير للحفاظ على السرية. وينتج عن ذلك انخفاض في التكلفة الحسابية مقارنةً باستخدام وظائف التشفير والمصادقة المنفصلة.

يوجد ثلاثة إصدارات من بروتوكول OCB: OCB1 وOCB2 وOCB3. نُشر الإصدار OCB1 عام 2001. أما الإصدار OCB2، فقد حسّن الإصدار OCB1 من خلال السماح بتضمين البيانات المرتبطة مع الرسالة، وتوفير تشفير موثق مع البيانات المرتبطة (AEAD؛ أي البيانات غير المشفرة ولكن يجب توثيقها)، بالإضافة إلى طريقة جديدة لإنشاء سلسلة من الإزاحات. نُشر الإصدار OCB2 لأول مرة عام 2003، وكان يُسمى في الأصل وضع التشفير الموثق ، أو وضع التشفير المتقدم ( AEM )، وقد تبيّن أنه غير آمن تمامًا عام 2019. أما الإصدار OCB3، الذي نُشر عام 2011، فقد غيّر مرة أخرى طريقة حساب الإزاحات، وقدّم تحسينات طفيفة في الأداء.

تم توحيد OCB2 في ISO/IEC  19772:2009 ^{[ 3 ]} (على الرغم من أنه تمت إزالته من المعيار بعد نشر الهجوم) وتم تعديل OCB3 في RFC  7253. ^{[ 4 ]} يقوم RFC بتشفير طول العلامة في nonce المنسق داخليًا.

يُعدّ عبء الأداء الإضافي لتقنية OCB ضئيلاً مقارنةً بالأساليب التقليدية غير المعتمدة على المصادقة، مثل تقنية ربط كتل التشفير . تتطلب OCB عملية تشفير كتلة واحدة لكل كتلة من الرسالة المشفرة والموثقة، وعملية تشفير كتلة واحدة لكل كتلة من البيانات المرتبطة بها. كما تتطلب عملية تشفير كتلة إضافية في نهاية العملية.

للمقارنة، يتطلب وضع CCM الذي يوفر وظائف مماثلة ضعف عدد عمليات تشفير الكتلة لكل كتلة رسالة (البيانات المرتبطة تتطلب واحدة، كما هو الحال في OCB).

مع أن برنامج OCB أصبح الآن ملكية عامة، إلا أن روغاواي حصل في البداية على براءة اختراع لنمط OCB حتى يتمكن من فرض رسوم على التراخيص التجارية، وفي محاولة لمنع ظهور عمله في مشاريع ذات صلة بالجيش. ^{[ 5 ]} تخلى روغاواي عمدًا عن براءات اختراع OCB الخاصة به في عام 2021. ^{[ 6 ]}

تم إصدار براءتي اختراع أمريكيتين لوضع OCB. ^{[ 7 ]} وقد أعاقت براءات الاختراع هذه الموافقة من قبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا .

على الرغم من أن وضع OCB كان مسجلاً كبراءة اختراع، إلا أن روجاواي أتاح ثلاثة تراخيص للسماح باستخدام وضع OCB بحرية في البرامج المرخصة بموجب رخصة جنو العمومية العامة (لاحقًا أي رخصة مفتوحة المصدر معتمدة من قبل مبادرة المصادر المفتوحة ^{[ 8 ]} )، والمشاريع غير التجارية وغير العسكرية، وفي OpenSSL .

بما أن روغاواي لم يتقدم بطلب للحصول على حماية براءات الاختراع إلا في الولايات المتحدة، فإن الخوارزمية كانت دائمًا مجانية للاستخدام في البرامج التي لم يتم تطويرها ولم يتم بيعها داخل الولايات المتحدة ^{[ 9 ].}

أشار نيلز فيرغسون إلى هجمات التصادم على OCB، مما يحد من كمية البيانات التي يمكن معالجتها بشكل آمن باستخدام مفتاح واحد إلى حوالي 280 تيرابايت. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

في أكتوبر 2018، قدّم إينوي ومينيماتسو هجومًا تزويريًا وجوديًا ضد OCB2 لا يتطلب سوى استعلام تشفير مسبق واحد، ولا يكاد يتطلب أي قدرة حاسوبية أو مساحة تخزين. ^{[ 12 ]} لا يمتد هذا الهجوم إلى OCB1 أو OCB3، ويشترط أن يكون حقل البيانات المرتبط بالنص المشفر المزور فارغًا. بعد بضعة أيام فقط، طوّر بوترينغ ^{[ 13 ]} وإيواتا ^{[ 14 ]} هجوم التزوير ليصبح هجومًا لاستعادة النص الأصلي بالكامل. وفي وقت لاحق، أصدر المؤلفون الأربعة تقريرًا مشتركًا. ^{[ 15 ]}

• نمط تشغيل التشفير الكتلي
• وضع CCM
• وضع CWC
• وضع EAX
• وضع غالوا/المضاد

• روغاواي، فيليب؛ بيلار، ميهير؛ بلاك، جون (أغسطس 2003). "OCB: نمط تشغيل تشفير الكتلة لتشفير موثق فعال" . معاملات ACM في أمن المعلومات والأنظمة . 6 (3): 365-403 . doi : 10.1145/937527.937529 . S2CID 47050629. تاريخ الاسترجاع: 30 يناير 2018 . 

• الصفحة الرئيسية لـ OCB
• الأسئلة الشائعة حول مكتب السلوك التنظيمي
• المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا: تطوير الأنماط