38

Σχήµα 2.2: Κατασκευή σϕουγγαριού του SHA-3

2.4.1

Λειτουργίες σϕουγγαριού (Sponge Functions)

Η κρυπτογραϕία µε λειτουργία σπόγγου (sponge function ή sponge construction)

είναι µια καινοτόµος τεχνική που προσϕέρει ευελιξία και ασϕάλεια στις σύγχρονες

κρυπτογραϕικές εϕαρµογές. Η καρδιά αυτής της δοµής είναι η ιδέα του σπόγγου, ο

οποίος χειρίζεται δεδοµένα µεταβαλλόµενου µήκους µε τη µορϕή ενός απλού, αλλά

ισχυρού µοτίβου λειτουργίας.

Η δοµή αυτή λειτουργεί µε βάση µια κατάσταση

b = r+c bits, όπου r αντιπροσωπεύει τον ρυθµό µετάδοσης bit και c τη χωρητικότητα,

η οποία είναι αϕιερωµένη στην εξασϕάλιση της ασϕάλειας της διαδικασίας.

Αρχικά,

η

κατάσταση

αρχικοποιείται

µε

µηδενικά

και

η

συµβολοσειρά

εισόδου

τροποποιείται ώστε το τελικό της µήκος να είναι διαιρετό από τον ρυθµό

r. Αυτό

επιτυγχάνεται µέσω ενός µηχανισµού συµπλήρωσης που εξασϕαλίζει ότι κάθε τµήµα

της εισόδου µπορεί να διαχειριστεί αποτελεσµατικά. Στην πράξη,

η εισαγόµενη

συµβολοσειρά χωρίζεται σε µπλοκ ίσου µεγέθους

p

0

, p

1

, ..., p

i

, καθένα από τα οποία

είναι

r bits.

Η ϕάση απορρόϕησης αποτελεί το επόµενο βήµα, όπου κάθε ένα από αυτά τα µπλοκ

υποβάλλεται σε µια διαδικασία XOR µε τα πρώτα

r bits της κατάστασης b. Αυτή η

λειτουργία ενσωµατώνει το µπλοκ δεδοµένων στην κατάσταση µε έναν τρόπο που

διατηρεί την ασϕάλεια και την εντροπία.

Μετά το XOR, η συνάρτηση µετάθεσης

f στην ενηµερωµένη κατάσταση, προσϕέρένα περιεκτικό ανακάτεµα των bits που

ενισχύει περαιτέρω την ασϕάλεια της διαδικασίας.

Αυτή η εναλλασσόµενη σειρά

απορρόϕησης και µετάθεσης συνεχίζεται µέχρι όλα τα µπλοκ εισόδου να έχουν