אנוביס (צופן)

אנוביס (Anubis) הוא צופן בלוקים שתוכנן על ידי וינסנט ריימן ופאולו ס. ל. מ. בארטו כמשתתף בפרויקט NESSIE , תוכנית מחקר לשעבר שיזמה הנציבות האירופית בשנת 2000 לזיהוי אלגוריתמים קריפטוגרפיים חדשים. אף על פי שהצופן לא נכלל בפורטפוליו הסופי של NESSIE, העיצוב שלו נחשב לחזק מאוד, ולא נמצאו התקפות עד 2004 לאחר סיום הפרויקט. הצופן אינו מוגן בפטנט ושוחרר על ידי המעצבים תחת רישיון חופשי.

רקע

אלגוריתם ההצפנה אנוביס פועל על בלוקי נתונים של 128 סיביות, ומקבל מפתחות באורך 32N סיביות (כאשר N = 4,..., 10). הוא תוכנן כרשת החלפה-תמורה, הנושאת דמיון גדול לתקן ההצפנה המתקדם הקרוי גם ריינדל. בדומה ל-KHAZAD, שתוכנן על ידי אותם מחברים וגם הוגש ל-NESSIE, הוא משתמש באינוולציות לפעולות השונות. אינוולציה היא פעולה שההופכי שלה זהה לפעולה הקדמית. במילים אחרות, כאשר אינוולציה מופעלת פעמיים, זה כמו שלא בוצעה פעולה כלל. הדבר מאפשר יישום חומרה ותוכנה קומפקטיים בעלות נמוכה. הצופן תוכנן באופן המאפשר להשתמש באותן פעולות הן עבור הצפנה והן עבור פענוח. כאשר השוני ביניהם הוא ייצור מפתח ההצפנה לכל אחד מסבבי הצופן. הן הפעולות של תיבת ההחלפה s-box והן פעולות ערבוב העמודות הן אינוולוציונים. אף על פי שריבוי רכיבים אינוולוציונים עשויים להפוך צופן לרגיש יותר לפיצוח על ידי התקפות הבחנה, על ידי כך שמנצלות את מבנה המחזור של התמורות בתוך הצופן, לא הוצגה נכון ל-2022 אסטרטגיית תקיפה יעילה לצופן אנוביס.

גרסאות הצופן

לצופן אנוביס שתי גרסאות; בגרסה הראשונה שבהגשה המקורית הצופן משתמש בתיבת החלפה אקראית מדומה. בגרסה השנייה שהגיעה לאחר מכן, תיבת ההחלפה שונתה להיות יעילה יותר ליישום בחומרה, הגרסה החדשה יותר של צופן אנוביס נקראת גרסה מכווננת (באנגלית: "tweaked"). היא אינה משנה את המבנה הבסיסי של סבב הצופן של אנוביס, במקום זאת, היא מחליפה את תיבת ההחלפה האקראית המדומה, אשר בהגשה המקורית נוצרת לחלוטין באקראי (כלומר חסרת כל מבנה פנימי), לתיבה הנוצרת על ידי מבנה רקורסיבי: תיבת ההחלפה החדשה בגודל 8x8 בתים מורכבת מ"מיני-תיבות" קטנות יותר בגודל 4x4 בתים שנוצרו באקראי (תיבת P ותיבת Q).

יעילות כנגד התקפות

המחברים טוענים שהאלגוריתם מאובטח מפני מספר התקפות, הכוללות: ניתוח דיפרנציאלי וליניארי של ארבעה סיבובי הצפנה, כמו כן: התקפות מפתח קשור, אינטרפולציה, בומרנג, קריפטאנליזה דיפרנציאלית חתוכה, קריפטאנליזה דיפרנציאלית בלתי אפשרית והתקפות רוויה. התקפת שחזור המפתח היעילה ביותר עבור אנוביס לטענת מתכנני האלגוריתם היא חיפוש מפתח ממצה.

לא ניתן להשיג מידע מזוגות טקסט רגיל-מוצפן נתון, אודות זוגות טקסט רגיל-צופן אחרים, ביעילות רבה יותר מאשר על-ידי קביעת המפתח על-ידי חיפוש מפתח ממצה.

המאמץ הצפוי של חיפוש מפתח ממצה תלוי באורך הסיביות של מפתח הצופן והערך הצפוי הוא$2^{m-1}$ עבור מפתח בגודל m סיביות.

עם זאת, בשל הדמיון של הצופן עם תקן ההצפנה המתקדם ריינדל הצופן לא נחשב לבעל יתרונות משכנעים על פניו, ולכן לא נכלל בשלב ההערכה השני של פרויקט NESSIE.

מקור השם

הצופן נקרא על שם האל המצרי אנוביס, שהיה אחראי על קישוט וחניטה. תפקידיו במיתולוגיה מצרית: אחראי על חניטת המתים, שומר הקברים ובתי הקברות, מדריכם של הנשמות, מודד הלבבות. מעצבי הצופן פירשו את התפקיד שמירה כהצפנה. לטענתם מי שיעז לפצח את הצופן יקולל.

קישורים חיצוניים

• The Anubis Block Cypher - מחבר פאולו ס.ל.מ. בארטו