Mostrar código-fonte de Ataque bumerangue

[[Image:Attaque boomerang.png|thumbnail|right|320px|Ataque bumerangue]]

Em [[criptografia]], o '''ataque bumerangue''' é um método para a [[criptoanálise]] de [[cifra de bloco]] com base em [[criptoanálise diferencial]]. O ataque foi publicado em 1999 por [[David A. Wagner|David Wagner]], que o usou para quebrar a cifra [[COCONUT98]].

O ataque bumerangue permitiu novos caminhos de ataque para muitas cifras, anteriormente consideradas, seguras de criptoanálise diferencial.

Refinamentos sobre o ataque bumerangue foram publicados: o '''ataque bumerangue amplificado''' e o '''ataque retângulo'''.

Devido à semelhança de uma [[construção Merkle – Damgård]] com uma cifra de bloco, este ataque também pode ser aplicável em certas funções hash (como [[MD5]]).<ref>{{Cite journal|último=Joux|primeiro=Antoine|último2=Peyrin|primeiro2=Thomas|data=2007|editor-last=Menezes|editor-first=Alfred|título=Hash functions and the (amplified) boomerang attack|url=https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-540-74143-5_14|journal=Advances in cryptology - CRYPTO 2007|series=Lecture notes in computer science|language=en|location=Berlin, Heidelberg|publisher=Springer|páginas=244 à 263|doi=10.1007/978-3-540-74143-5_14|isbn=978-3-540-74143-5 }}</ref>

== O ataque ==

O ataque bumerangue é baseado em [[criptoanálise diferencial]]. Na criptoanálise diferencial, um invasor explora como as diferenças na entrada de uma cifra (o texto simples) podem afetar a diferença resultante na saída (o texto cifrado). É necessário um "diferencial" de alta probabilidade (ou seja, uma diferença de entrada que produzirá uma diferença de saída provável) que cubra toda, ou quase toda, a cifra. O ataque de bumerangue permite o uso de diferenciais que cobrem apenas parte da cifra.

O ataque tenta gerar uma estrutura chamada de "quarteto" em um ponto no meio da cifra. Para este efeito, digamos que a ação de criptografia, ''E'', da cifra pode ser dividida em duas etapas consecutivas, ''E''<sub>0</sub> e ''E''<sub>1</sub>, de modo que ''E(M)''=''E''<sub>1</sub>(''E''<sub>0</sub>(M)), onde ''M'' é alguma mensagem de texto simples.

Suponha que temos dois diferenciais para os dois estágios:
:<math>\Delta\to\Delta^*</math>
para ''E''<sub>0</sub>, e
:<math>\nabla\to\nabla^*</math> para ''E''<sub>1</sub><sup>−1</sup> (a ação de descriptografar ''E''<sub>1</sub>).

O ataque básico procede da seguinte forma:

* Escolher um texto simples aleatório <math>P</math> e calcular <math>P' = P \oplus \Delta</math>,

* solicitar que sejam criptografados <math>P</math> e <math>P'</math> para obter <math>C=E(P)</math> e <math>C'=E(P')</math>,

* calcular <math>D=C \oplus \nabla</math> e <math>D'=C' \oplus \nabla </math>,

* solicitar que <math>D</math> e <math>D'</math> sejam descriptografados para obter <math>Q=E^{-1}(D)</math> e <math>Q'=E^{-1}(D')</math> e

* comparar <math>Q</math> e <math>Q'</math>. Quando os diferenciais se mantêm, <math>Q \oplus Q'= \Delta</math>.

== Aplicação em cifras específicas ==

Um ataque em [[KASUMI]], uma cifra de bloco usada em [[3GPP]], é um [[ataque de chave relacionada]] retângular que quebra as oito rodadas completas da cifra mais rápido do que a pesquisa exaustiva (Biham, 2005).
O ataque requer 2<sup>54,6</sup> textos simples escolhidos, cada um dos quais criptografado sob uma das quatro chaves relacionadas, e tem uma complexidade de tempo equivalente à 2<sup>76,1</sup> criptografias KASUMI.

{{referencias}}

{{refbegin}}

* {{cite conference |author= [[David A. Wagner|David Wagner]] |title=The boomerang attack |book-title =Sixth international workshop on fast software encryption (FSE 1999)  |páginas=156 à 170 |publisher=[[Springer-Verlag]]  |data= 03-1999 |location=[[Rome]] |url=http://www.cs.berkeley.edu/~daw/papers/boomerang-fse99.ps |format=[[PDF]]/[[PostScript]] |acessodata=05-02-2007 }} [http://www.cs.berkeley.edu/~daw/papers/boomerang-fse99-slides.ps (slides em PostScript)]

* {{cite conference |authors=[[John Kelsey (cryptanalyst)|John Kelsey]], Tadayoshi Kohno e [[Bruce Schneier]] |título=Amplified boomerang attacks against reduced-round MARS and Serpent |book-title=FSE 2000 |páginas= 75 à 93 |publisher=Springer-Verlag |data=04-2000 |location=[[New York City]] |url=http://www.schneier.com/paper-boomerang.html |format=PDF/PostScript |acessodata= 06-02-2007 }}

* {{cite conference |authors=[[Eli Biham]], [[Orr Dunkelman]] e Nathan Keller|título= The rectangle attack  - rectangling the serpent |book-title=Advances in cryptology, proceedings of EUROCRYPT 2001 |páginas=340 à 357 |publisher=Springer-Verlag | data=05-2001 |location=[[Innsbruck]] |url=http://citeseer.ist.psu.edu/biham01rectangle.html |format=PDF/PostScript |acessodata=06-07-2007 }}

* {{cite conference |authors=Biham, Dunkelman, Keller |título=New results on boomerang and rectangle attacks |book-title=FSE 2002 |páginas= 1 à 16 |publisher=Springer-Verlag  |data=02-2002 |location=[[Leuven]] |url=http://citeseer.ist.psu.edu/504429.html |format=PDF/PostScript |acessodata=06-07-2007 }}

* {{cite conference |author1=Jongsung Kim |author2=Dukjae Moon |author3=Wonil Lee |author4=Seokhie Hong |author5=Sangjin Lee |author6=Seokwon Jung |título=Amplified boomerang attack against reduced-round SHACAL |book-title=ASIACRYPT 2002 |páginas=243 à 253 |publisher=Springer-Verlag |data=12-2002 |location=[[Queenstown|Queenstown, Nova Zelândia]] }}

* {{cite conference
 |authors=Biham, Dunkelman, Keller |título= Rectangle attacks on 49-round SHACAL-1 |book-title= FSE 2003
 |páginas=22 à 35 |publisher=[[Springer-Verlag]]
 |data= 02-2003 |location=[[Lund]] |url=http://vipe.technion.ac.il/~orrd/crypt/shacal.pdf |format=PDF |acessodata=02-07-2007 |arquivo-url=https://web.archive.org/web/20070926201253/http://vipe.technion.ac.il/~orrd/crypt/shacal.pdf |arquivo-data=26-09-2007 
}}

* {{cite conference |author=[[Alex Biryukov]] |título= The boomerang attack on 5 and 6-round reduced AES | book-title=Advanced encryption standard - AES, fourth international conference, AES 2004 |páginas=11 à 15 |publisher=Springer-Verlag |data=05-2004 |location=[[Bonn]] |url=http://www.cosic.esat.kuleuven.be/publications/article-206.pdf |format=PDF 
|acessodata=06-07-2007 }}

* {{cite conference |author1=Jongsung Kim |author2=Guil Kim |author3=Seokhie Hong |author4=Sangjin Lee |author5=Dowon Hong | title = The related-key rectangle attack - Application to SHACAL-1 |book-title=Ninth australasian conference on information security and privacy (ACISP 2004) |páginas=123 à 136 |publisher=Springer-Verlag |data=07-2004 |location=[[Sydney]] }}

* {{cite conference  |authors=Seokhie Hong, Jongsung Kim, Sangjin Lee e [[Bart Preneel]] |título=Related-key rectangle attacks on reduced versions of SHACAL-1 and AES-192 |book-title=FSE 2005 |páginas=368 à 383 |publisher=Springer-Verlag |data=02-2005 |location=[[Paris]] }}

* {{cite conference |authors=Biham, Dunkelman, Keller | título=Related-key boomerang and rectangle attacks |book-title=EUROCRYPT 2005 |páginas=507 à 525 | publisher=Springer-Verlag |data=05-2005 |location=[[Aarhus]] |url=http://vipe.technion.ac.il/~orrd/crypt/relatedkey-rectangle.ps |format=PostScript |acessodata=16-02-2007 }}{{dead link|date=July 2017 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}

* {{cite conference |authors=Biham, Dunkelman, Keller |título=A related-key rectangle attack on the full KASUMI |book-title=ASIACRYPT 2005 |páginas=443 à 461 |publisher=Springer-Verlag |data=12-2005 |location=[[Chennai]] |url=https://www.cs.technion.ac.il/users/wwwb/cgi-bin/tr-info.cgi/2005/CS/CS-2005-14 |format=PDF/PostScript |acessodata=06-07-2007 }}
{{Refend}}

== Ligações externas ==

* [http://www.quadibloc.com/crypto/co4512.htm Ataque bumerangue] - explicado por John Savard

{{Criptografia}}

[[Categoria:Ataques criptográficos]]