go threefish

тройка рыбок

Threefish — это настраиваемый блочный шифр, который был разработан как часть хеш-функции Skein для участия в конкурсе хэш-функций NIST. Threefish поддерживает размеры блоков 256, 512 и 1024 бита.

Полная спецификация Threefish доступна в сносках ¹ .

Тестовые векторы были извлечены из последней эталонной реализации ² .

Циклы шифрования и дешифрования были развернуты так, чтобы каждая итерация содержала восемь раундов. Это позволяет встраивать константы вращения в код без повторения. Эта практика подробно описана в документе ¹ , где также представлена ​​подробная информация о производительности.

Установка

Чтобы установить как зависимость в проекте go:

 go get -U github.com/schultz-is/go-threefish 

Использование

Реализации шифрования в этом пакете соответствуют интерфейсу crypto/cipher cipher.Block . Экземпляры, возвращаемые этой библиотекой, можно использовать с любыми режимами блочных шифров, поддерживающими размеры блоков 256, 512 или 1024 бита.

 package main

import (
	"crypto/cipher"
	"crypto/rand"
	"fmt"

	"github.com/schultz-is/go-threefish"
)

func main () {
	message := make ([] byte , 128 )
	copy ( message , [] byte ( "secret message" ))

	// Assign a key. Generally this is derived from a known secret value. Often
	// a passphrase is derived using a key derivation function such as PBKDF2.
	key := make ([] byte , 128 )
	_ , err := rand . Read ( key )
	if err != nil {
		panic ( err )
	}

	// Assign a tweak value. This allows customization of the block cipher as in
	// the UBI block chaining mode. Support for the tweak value is not available
	// in the block ciphers modes supported by the standard library.
	tweak := make ([] byte , 16 )
	_ , err = rand . Read ( tweak )
	if err != nil {
		panic ( err )
	}

	// Instantiate and initialize a block cipher.
	block , err := threefish . New1024 ( key , tweak )
	if err != nil {
		panic ( err )
	}

	// When using CBC mode, the IV needs to be unique but does not need to be
	// secure. For this reason, it can be prepended to the ciphertext.
	ciphertext := make ([] byte , block . BlockSize () + len ( message ))
	iv := ciphertext [: block . BlockSize ()]
	_ , err = rand . Read ( iv )
	if err != nil {
		panic ( err )
	}

	mode := cipher . NewCBCEncrypter ( block , iv )
	mode . CryptBlocks ( ciphertext [ block . BlockSize ():], message )

	fmt . Printf ( "%x n " , ciphertext )
}

Тестирование

Модульные тесты можно запускать и просматривать покрытие тестов через предоставленный Makefile.

 make test
make cover 

Бенчмаркинг

Можно запускать тесты производительности и создавать профили ЦП и памяти с помощью предоставленного Makefile.

 make benchmark
go tool pprof cpu.prof
go tool pprof mem.prof 

Производительность

Мак Мини М1 2020 года

 name                      time/op  speed
Threefish256/encrypt-8     85 ns   372 MB/s
Threefish256/decrypt-8    111 ns   287 MB/s
Threefish512/encrypt-8    234 ns   272 MB/s
Threefish512/decrypt-8    363 ns   175 MB/s
Threefish1024/encrypt-8   581 ns   220 MB/s
Threefish1024/decrypt-8   685 ns   186 MB/s

MacBook Pro 2,3 ГГц, Intel i9 2019 г.

 name                      time/op  speed
Threefish256/encrypt-16   124 ns   259 MB/s
Threefish256/decrypt-16   156 ns   206 MB/s
Threefish512/encrypt-16   338 ns   189 MB/s
Threefish512/decrypt-16   310 ns   206 MB/s
Threefish1024/encrypt-16  804 ns   159 MB/s
Threefish1024/decrypt-16  778 ns   165 MB/s 

Сноски

1. http://www.skein-hash.info/sites/default/files/skein1.3.pdf ↩ ↩ ²

2. http://www.skein-hash.info/sites/default/files/NIST_CD_102610.zip ↩