אלגוריתם שפותח על ידי פרופ’ איתי דינור באוניברסיטת בן גוריון נראה מבטיח בכמה טווחים של פרמטרים נפוצים ביישומי הצפנה, אבל האלגוריתם הזה, כמו האחרים, מצריך הרבה זיכרון, לכן עדיין לא בטוח אם הוא יהיה ישים לצורך מתקפות אבל כדאי בכל זאת לחקור
חוקרים צריכים לעקוב אחרי הטכניקות העדכניות לפיצוח קודים קריפטוגרפיים. זה מאפשר להם לחקור יישומים קיימים כדי לחפש חולשות, ולשכלל יישומים חדשים כדי שיהיו יותר מאובטחים ובכך גם הם יהיו צעד אחד לפני ההאקרים.
באחד מסוגי ההתקפות מנצלים אלגוריתמים טובים יותר לפתירת משוואות בוליאניות פולינומיות. חוקרים חוקרים שנים רבות גישות שונות לפתרון אלגוריתמים בוליאניים. הפתרון של פולינומים הוא בעיה יסודית במדעי המחשב.
לפני כחמש שנים חוקרים החלו לחקור אלגוריתמים הסתברותיים חדשים שנראו מבטיחים בתיאוריה אבל מעולם לא יושמו. כעת צוות של חוקרים במכון לחדשנות טכנולוגית (TII) באיחוד האמירויות בעבודה משותפת עם המכון הפוליטכני של טורינו באיטליה יישמו וניסו את האלגוריתמים האלה בקוד ניתן להפעלה.
חבייר ורבל, מנתח צפנים ב-TII, אמר: “רצינו לנסות את האלגוריתמים האלה באופן מעשי. התיאוריה שמאחוריהם מאוד מובנת. אבל כשחוקרים משהו רק בתיאוריה, אפשר לפעמים להחמיץ גורמי סיבוכיות שונים. אם מיישמים בפועל, מקבלים מושג יותר מדויק על מידת הקושי בפתירת בעיה עם מערכת משאבים נתונה”.
התוצאות הראשוניות גילו שלפחות אחד מהאלגוריתמים החדשים נראה מבטיח בפיצוח צפנים ביעילות רבה יותר מהטכניקות הקיימות.
המטרה העיקרית של פעילות כזאת היא להעריך את האבטחה של מבני הצפנה חדשים וקיימים. גישת ברירת המחדל, שנקראת טכניקה כוחנית, היא טכניקה לפתירת פולינומים בוליאניים. האלגוריתמים החדשים הם הראשונים שהם אסימפטוטית מהירים יותר מטכניקות כוחניות, במקרה של מערכות בוליאניות, בכל מערכת של פולינומים. לאף אחד מהאלגוריתמים שהיו ידועים קודם אין את התכונה הזאת.
לחוקרים יש עניין רב שנים בתכונות המתמטיות של אלגוריתמים חדשים לפתירה יעילה יותר של משוואות בוליאניות פולינומיות. האלגוריתמים האלה נראו מבטיחים בפיצוח שיטות הצפנה שונות כגון הצפנה המבוססת על משתנים מרובים, צופני בלוקים ופונקציות גיבוב ביעילות רבה יותר מטכניקות אחרות.
ספציפית, הצוות החליט ליישם ארבע גישות שפותחו ותוארו על ידי חוקרים אחרים, אבל אף אחד לא יישם אותן בקוד ניתן להפעלה. זה חשוב כי יישומים מעשיים יכולים להיות לפעמים יותר מסובכים מהתיאוריה — ולפעמים פחות.
ובנוסף, הטכניקות למדידת סיבוכיות שונות בתיאוריה מאשר בפועל. מדדים תיאורטיים מתמקדים במדידת מספר פעולות הביטים שמצריך האלגוריתם. בפועל, מקובל יותר למדוד את מספר מחזורי השעון שיהיו נחוצים למעבד כדי לפתור בעיה תוך שימוש באותו אלגוריתם.
כל האלגוריתמים החדשים האלה פותחו מאז 2017, ואין להם עדיין שמות פורמליים. המחברים שכתבו עליהם אפיינו אותם. אבל חשוב להביא בחשבון את סוגי הפרמטרים שמשמשים ביישומי הצפנה קיימים בפועל. מסתבר שנראה ששלושה מהאלגוריתמים לא מעשיים.
אלגוריתם רביעי שפותח על ידי איתי דינור באוניברסיטת בן גוריון נראה מבטיח בכמה טווחים של פרמטרים נפוצים ביישומי הצפנה, אבל האלגוריתם הזה, כמו האחרים, מצריך הרבה זיכרון.
החוקרים התחילו עם הוכחת רעיון כדי לראות איך הסיבוכיות תגדל בפועל. הם עדיין לא מיטבו את היישום הראשון מבחינת מהירות כי הם רצו להתמקד בהבנת האופן שבו הסיבוכיות גדלה בפועל ובהתאמה שלה לטענות התיאורטיות.
“המסקנה העיקרית הייתה ששלושת האלגוריתמים הראשונים לא ישימים בפועל, אבל הרביעי אולי כן”, אמר ורבל. עכשיו הצוות שלו עובד על השגת יישום מהיר יותר שממוטב למאפיינים של מעבדים מרכזיים וגרפיים כדי לראות איך הוא מתנהג בפרמטרים גדולים. הוא מקווה שהעבודה הזאת תיתן השראה לאחרים למצוא דרכים לשפר גם את השימוש של האלגוריתם בזיכרון. הקוד נמצא ברשות הרבים.
