Эли Бихам

Эли Бихам

אלי ביהם

Файл:Eli Biham.jpg

Дата рождения

1960

Место рождения

Кфар-Виткин, Израиль

Научный руководитель

Ади Шамир

учёный

Эли Бихам (англ. Eli Biham, ивр. אלי ביהם) — израильский криптограф и криптоаналитик, один из разработчиков дифференциального криптоанализа, разработчик множественных методов атак, профессор Техниона.

Научная карьера

Эли Бихам родился в 1960 году в Кфар-Виткине. Его отец — репатриант из Чехословакии, мать родилась в Эрец-Исраэль в семье репатриантов из России. Его деды — основатели Кфар Виткина. Родственник — Михаил Соломонович Богуславский.

Получил степень бакалавра по математике и компьютерным наукам в Тель-Авивском университете, и степень магистра и докторат в институте Вайцмана.

Будучи учеником Ади Шамира, вместе с ним разрабатывал дифференциальный криптоанализ.

В 1990 году была опубликована работа Эли Бихама и Ади Шамира «Differential Cryptanalysis of DES-like Cryptosystems», в которой эти учёные показали как с помощью дифференциального криатоанализа за несколько минут можно взломать 8 раундовый DES. Так например для 6-раундового DES использование дифференциального криптоанализа привело к тому, что на обыкновенном персональном компьютере он был взломан менее чем за 0,3 секунды, используя 240 шифротекстов. При 8-раундовом DES было использовано 1500 шифротекстов, при этом время, затраченное на взлом шифра составило около 2 минут. С 15-ти и 16-ти раундовыми DES оказалось сложнее, но тем не менее они могут быть взломаны за 2 ⁵² и 2 ⁵⁸ шага соответственно.

С октября 2008 года — профессор вычислительных систем в Технионе.

Разработки

Участвовал в создании шифров (блоковый шифр Serpent, Py — один из семейства потоковых шифров) и хэш-функций (например Tiger).

Для защиты данных требуются надёжные хэш-функции (например цифровые подписи) и при этом они должны быстро обрабатываться. Так были созданы, как тогда показалось, мощные шифры из семейств MD4 и Snefru. Однако, например для Snefru, в 1990 году были найдены коллизии, а затем они были обнаружены и для MD4, что ставило под сомнение всё семейство данных функций. Поэтому потребовалось разработать новую, более криптоустойчивую хэш-функцию. К тому же все предыдущие хэш-функции были разработаны для 32-х битных процессоров, а уже началось появление нового поколения процессоров — 64-х битные. Поэтому в 1995 году Эли Бихам вместе с Россом Андерсоном разработали новую мощную и быструю хэш-функцию под названием Tiger с размером значения хэша 192 бита, работавшую на 64-х битных машинах.

Для конкурса AES Эли Бихам вместе с Россом Андерсоном и Ларсом Кнудсеном создал симметричный блочный алгоритм шифрования Serpent («змея»), попавший в финал 2-го этапа конкурса. S-блоки были построены после тщательного изучения S-блоков в алгоритме DES, что позволило 16 раундовому новому алгоритму шифрования быть в 2 раза быстрее DES и при этом не менее надёжным. Затем была создана версия с 32-мя раундами, что ещё больше увеличило его криптостойкость. 32-битная версия не имеет уязвимостей.

Проект eSTREAM был создан для выявления новых потоковых шифров, подходящий для широкого распространения, образованный европейской сетью ECRYPT. Он был создан после провала всех 6 потоковых шифров проекта NESSIE. Этот проект был разделён на отдельные этапы и его главной целью являлся поиск алгоритма подходящего для различных приложений. Эли Бихам вместе с Дженифер Себбери разработали потоковый шифр Py, подчиняющийся именно этому проекту. Он является одним из самых быстрых шифров в eSTREAM, около 2.85 циклов на байт на Pentium III (более чем в 2,5 раза быстрее RC4). Он имеет структуру, похожую на RC4, но здесь добавлен массив из 260 32-битных слов, которые индексируются путём перестановок байт, и в каждом раунде получается 64 бита. В январе 2007 года Бихам и Себбери создали более мощные версии данного потокового шифра: TPy, TPy6, TPypy.

В 1998 году Эли Бихам и Ларс Кнудсен опубликовали статью «Cryptanalysis of the ANSI X9.52 CBCM Mode», где показали атаку на данный шифр. Это вид тройного DES шифра. В данном шифре промежуточные значения обратной связи они изменяют ключевым OFB потоком независимо от открытого и шифротекста. Но Эли Бихам и Ларс Кнудсен смогли даже это использовать для атаки на шифр. Для атаки необходим один шифротекст из 2 ⁶⁵ блоков и сложность анализа составляет 2 ⁵⁸.

В 2000 году Эли Бихам и Ор Дункельман опубликовали статью «Cryptanalysis of the A5/1 GSM Stream Cipher», где они показывают как можно взломать потоковый шифр A5/1, который используется для шифрования в системах GSM. Атака на этот шифр показывает, что зная 2 ^20.8 бит открытых текстов, можно за 2 ^39.91 тактов взломать A5/1. Алекс Бирюков и Ади Шамир уже показывали взлом данного шифра, однако данная атака требовала предварительных вычислений в размере 2 ⁴⁸ тактов и памяти в размере двух 73Gb жёстких дисков или 2 ⁴² тактов и памяти в размере четырёх 73Gb жёстких дисков. Атака же, придуманная Эли Бихамом и Ором Дункельманом требует около 2.36 минут вычислений для взлома шифра, при этом, если мы имеем 2 ^20.8 бит открытых текстов, то необходимо всего 32Gb памяти и 2 ^39.91 тактов или 2Gb памяти и 2 ^40.97 тактов.

Труды

• Eli Biham, Adi Shamir Differential Cryptanalysis of DES-like Cryptosystems // Springer-Verlag. — 1998.
• Ross Anderson and Eli Biham Tiger: A Fast New Hash Function.
• Ross Anderson Eli Biham Lars Knudsen Serpent: A Flexible Block Cipher With Maximum Assurance.
• Eli Biham and Orr Dunkelman Cryptanalysis of the A5/1 GSM Stream Cipher. — Computer Science department, Technion - Israel Institute of Technology, Haifa 32000, Israel
• Eli Biham and Lars R. Knudsen Cryptanalysis of the ANSI X9.52 CBCM Mode. — Computer Science department, Technion - Israel Institute of Technology, Haifa 32000, Israel