MAC à une seule touche

One-key MAC ( OMAC ) est une famille de codes d'authentification de messages construits à partir d'un chiffrement par bloc très similaire à l' algorithme CBC-MAC . Il peut être utilisé pour garantir l'authenticité et, par conséquent, l'intégrité des données. Deux versions sont définies :

• L'OMAC original de février 2003, qui est rarement utilisé. Le nom préféré est désormais « OMAC2 ».
• Le raffinement OMAC1, qui est devenu une recommandation NIST en mai 2005 sous le nom CMAC .

L'OMAC est libre pour toutes les utilisations : il n'est couvert par aucun brevet.

Le cœur de l'algorithme CMAC est une variante de CBC-MAC que Black et Rogaway ont proposé et analysé sous le nom de « XCBC » et soumis au NIST . L'algorithme XCBC répond efficacement aux déficiences de sécurité de CBC-MAC, mais nécessite trois clés.

Iwata et Kurosawa ont proposé une amélioration de XCBC qui nécessite moins de matériel de clé (une seule clé) et ont nommé l'algorithme résultant One-Key CBC-MAC (OMAC) dans leurs articles. Ils ont ensuite soumis l'OMAC1 (= CMAC), un raffinement de l'OMAC et une analyse de sécurité supplémentaire.

Pour générer une balise CMAC de ℓ bits ( t ) d'un message ( m ) en utilisant un chiffrement par bloc de b bits ( E ) et une clé secrète ( k ), on génère d'abord deux sous-clés de b bits ( k ₁ et k ₂ ) en utilisant l'algorithme suivant (ce qui équivaut à une multiplication par x et x ² dans un corps fini GF(2 ^b )). Soit ≪ l'opérateur standard de décalage à gauche et ⊕ l'opérateur ou exclusif bit à bit :

1. Calculer une valeur temporaire k ₀ = E _k (0).
2. Si msb( k ₀ ) = 0, alors k ₁ = k ₀ ≪ 1, sinon k ₁ = ( k ₀ ≪ 1) ⊕ C ; où C est une certaine constante qui ne dépend que de b . (Plus précisément, C est le nombre de coefficients non dominants du polynôme binaire de degré b irréductible lexicographiquement premier avec le nombre minimal de uns : 0x1B pour les blocs de 64 bits, 0x87 pour les blocs de 128 bits et 0x425 pour les blocs de 256 bits.)
3. Si msb( k ₁ ) = 0 , alors k ₂ = k ₁ ≪ 1 , sinon k ₂ = ( k ₁ ≪ 1) ⊕ C .
4. Touches de retour ( k ₁ , k ₂ ) pour le processus de génération MAC.

À titre d’exemple, supposons que b = 4 , C = 0011 ₂ et k ₀ = E _k (0) = 0101 ₂ . Alors k ₁ = 1010 ₂ et k ₂ = 0100 ⊕ 0011 = 0111 ₂ .

Le processus de génération de balises CMAC est le suivant :

1. Diviser le message en blocs de b bits m = m ₁ ∥ ... ∥ m _{n −1} ∥ m _n , où m ₁ , ..., m _{n −1} sont des blocs complets. (Le message vide est traité comme un bloc incomplet.)
2. Si m _n est un bloc complet alors m _n ′ = k ₁ ⊕ m _n sinon m _n ′ = k ₂ ⊕ ( m _n ∥ 10...0 ₂ ) .
3. Soit c ₀ = 00...0 ₂ .
4. Pour i = 1, ..., n − 1 , calculer c _i = E _k ( c _{i −1} ⊕ m _i ) .
5. c _n = E _k ( c _{n −1} ⊕ m _n ′)
6. Sortie t = msb _ℓ ( c _n ) .

Le processus de vérification est le suivant :

1. Utilisez l'algorithme ci-dessus pour générer la balise.
2. Vérifiez que la balise générée est égale à la balise reçue.

CMAC-C1 est une variante de CMAC qui fournit des garanties de sécurité supplémentaires en matière d'engagement et de découverte de contexte .

• Implémentation Python : voir l'utilisation de la AES_CMAC()fonction dans « impacket/blob/master/tests/misc/test_crypto.py », et sa définition dans « impacket/blob/master/impacket/crypto.py »
• Implémentation de Ruby