54
διάϕορες τεχνικές κατακερµατισµού, συχνά χωρίς να το αντιλαµβάνονται, καθώς
αυτές
ενσωµατώνονται
σε
πλήθος
τεχνολογικών
εϕαρµογών.
Παράλληλα,
οι
προγραµµατιστές συστηµάτων ασϕάλειας πληροϕορικής καλούνται να σχεδιάζουν,
να
υλοποιούν
και
να
βελτιστοποιούν
νέους,
ισχυρότερους
και
ασϕαλέστερους
αλγορίθµους
κατακερµατισµού,
προκειµένου
να
ανταποκριθούν
στις
διαρκώς
αυξανόµενες απαιτήσεις των πληροϕοριακών συστηµάτων [126].
Σήµερα, τα παλαιότερα πρότυπα συναρτήσεων κατακερµατισµού έχουν καταστεί
ευάλωτα σε διάϕορους τύπους επιθέσεων. Μέχρι σήµερα έχουν καταγραϕεί πλήθος
επιτυχηµένων επιθέσεων εναντίον των αλγορίθµων κατακερµατισµού SHA-1 [25]
και, σε µικρότερο βαθµό, SHA-2 [127, 128]. Σε ανταπόκριση αυτών των ευρηµάτων,
το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) προχώρησε στη διερεύνηση
και
υιοθέτηση
νέων,
πιο
ασϕαλών
αλγορίθµων
κατακερµατισµού,
επιλέγοντας
τελικά
τον
SHA-3
(Keccak),
ο
οποίος
προσϕέρει
σηµαντικά
ενισχυµένο
επίπεδο
ασϕάλειας
Οι
νεότερες
αυτές
συναρτήσεις
κατακερµατισµού
κάνουν
χρήση µεγαλύτερων µεγεθών εξόδου και πιο σύνθετων αλγοριθµικών δοµών, γεγονός
που καθιστά πολύ δυσκολότερη την εύρεση συγκρούσεων ή άλλων αδυναµιών από
πλευράς επιτιθέµενων.
Οι συναρτήσεις κατακερµατισµού χρησιµοποιούνται πλέον
εκτενώς σε κρίσιµες εϕαρµογές ασϕάλειας, όπως ο κώδικας ελέγχου ταυτότητας
κατακερµατισµένων
µηνυµάτων
η
ασϕάλεια
δικτύου
οι
ψηϕιακές
υπογραϕές
οι
ασϕαλείς
ηλεκτρονικές
συναλλαγές
και
η
υποδοµή
δηµόσιου κλειδιού [134].
Το νέο πρότυπο SHA-3 προέκυψε µέσα από διαγωνισµό που διοργάνωσε το Εθνικό
Ινστιτούτο
Προτύπων
και
Τεχνολογίας
(NIST)
το
2011,
µε
στόχο
την
επιλογή
ενός νέου ασϕαλούς αλγορίθµου κατακερµατισµού. Οι ανοιχτοί διαγωνισµοί έχουν
καθιερωθεί ως µέθοδοι επιλογής για κρυπτογραϕικά πρότυπα διεθνώς.
Το 2012,
το NIST ανακοίνωσε ότι η συνάρτηση κατακερµατισµού Keccak θα αποτελούσε
το νέο πρότυπο SHA-3.
Ο SHA-3 διακρίνεται για την υψηλή ρυθµαπόδοση και
αποδοτικότητα σε υλοποιήσεις υλικού, τόσο σε µονάδες επεξεργασίας γραϕικών όσο
και σε συστοιχίες επιτόπια προγραµµατιζόµενων πυλών (FPGA) [135].
Τα ενσωµατωµένα συστήµατα επεξεργασίας που βασίζονται σε FPGA προσϕέρουν
σηµαντικούς υπολογιστικούς πόρους για την κάλυψη των αυξανόµενων απαιτήσεων
ασϕάλειας
Επιπλέον,
τα
FPGA
είναι
γνωστά
για
τις
δυνατότητες
υψηλής απόδοσης και χαµηλής κατανάλωσης ενέργειας, καθιστώντας τα ιδανικά
για
ενσωµατωµένες
εϕαρµογές
όπου
ο
διαθέσιµος
χώρος
και
η
ισχύς
είναι
περιορισµένα [137, 138].
Λόγω της διαρκώς αυξανόµενης ανάγκης για ασϕαλή