Τι είναι ένα ασφαλές PRG;

Στην κρυπτογραφία, μια ψευδοτυχαία γεννήτρια (PRG) είναι ένας αλγόριθμος που παράγει μια ακολουθία δυαδικών ψηφίων που φαίνεται τυχαία, παρόλο που στην πραγματικότητα καθορίζεται από μια μυστική εσωτερική κατάσταση. Ένα ασφαλές PRG είναι ένα PRG που δεν διακρίνεται υπολογιστικά από μια πραγματικά τυχαία ακολουθία bit. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει αποτελεσματικός αλγόριθμος που να μπορεί να λάβει ως είσοδο μια ακολουθία bit που παράγεται από ένα ασφαλές PRG και να τη διακρίνει από μια ακολουθία πραγματικά τυχαίων bit.

Τα Secure PRG χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία κρυπτογραφικών εφαρμογών, όπως:

* Κρυπτογράφηση:Ένα ασφαλές PRG μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία κλειδιού για την κρυπτογράφηση δεδομένων. Αυτό το κλειδί μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την κρυπτογράφηση των δεδομένων με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι υπολογιστικά αδύνατη η αποκρυπτογράφηση χωρίς το κλειδί.

* Έλεγχος ταυτότητας:Ένα ασφαλές PRG μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ενός ζεύγους πρόκλησης-απόκρισης για τον έλεγχο ταυτότητας των χρηστών. Η πρόκληση αποστέλλεται στον χρήστη, ο οποίος απαντά με την αντίστοιχη απάντηση. Ο επαληθευτής ελέγχει ότι η απάντηση είναι σωστή και, αν είναι, ο χρήστης έχει επαληθευτεί.

* Ψηφιακές υπογραφές:Ένα ασφαλές PRG μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ψηφιακής υπογραφής για ένα μήνυμα. Αυτή η υπογραφή μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για να επαληθευτεί ότι το μήνυμα προήλθε από τον αποστολέα και ότι δεν έχει παραβιαστεί.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για την κατασκευή ασφαλών PRG. Μερικές κοινές τεχνικές περιλαμβάνουν:

* Χρήση κρυπτογραφικής συνάρτησης κατακερματισμού:Ένα ασφαλές PRG μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας μια κρυπτογραφική συνάρτηση κατακερματισμού για κατακερματισμό μιας μυστικής τιμής εκκίνησης. Η έξοδος της συνάρτησης κατακερματισμού χρησιμοποιείται στη συνέχεια ως έξοδος του PRG.

* Χρήση κρυπτογράφησης μπλοκ:Ένα ασφαλές PRG μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας έναν κρυπτογράφηση μπλοκ για την κρυπτογράφηση μιας μυστικής τιμής εκκίνησης. Η έξοδος του μπλοκ κρυπτογράφησης χρησιμοποιείται στη συνέχεια ως έξοδος του PRG.

* Χρήση κρυπτογράφησης ροής:Ένα ασφαλές PRG μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας έναν κρυπτογράφηση ροής για την κρυπτογράφηση μιας μυστικής τιμής σπόρου. Η έξοδος του κρυπτογράφησης ροής χρησιμοποιείται στη συνέχεια ως έξοδος του PRG.

Η ασφάλεια ενός ασφαλούς PRG εξαρτάται από την ασφάλεια του υποκείμενου κρυπτογραφικού πρωτεύοντος (όπως μια συνάρτηση κατακερματισμού, κρυπτογράφηση μπλοκ ή κρυπτογράφηση ροής). Εάν το κρυπτογραφικό πρωτόγονο είναι ασφαλές, τότε το ασφαλές PRG θα είναι επίσης ασφαλές.