eSTREAM

eSTREAM — проект по выявлению новых поточных шифров, пригодных для широкого применения, организованный ЕС. Был начат после взлома всех 6 шифров, предложенных в проекте NESSIE. Условия приёма алгоритмов впервые были опубликованы в 2004 году. В апреле 2008 отбор был завершён. Проект был разделён на несколько последовательных этапов, целью которых был поиск алгоритмов шифрования подходящих под различные сценарии использования.

Шифры — кандидаты распределялись по одной или нескольким категориям. Были представлены следующие категории:

• категория 1: поточные шифры для программной реализации; основное требование: высокая производительность;
• категория 2: поточные шифры для аппаратной реализации; основные требования: работа при ограниченности ресурсов (памяти, числе транзисторов^[англ.]); низкое энергопотребление.

В обеих категориях шифры делили на подклассы:

• шифры с аутентификацией;
• шифры с авторизацией;
• и другие.

Шифры для аутентификации обозначались буквой «A» («1A» и «2A»). К третьему этапу не осталось алгоритмов, предоставляющих аутентификацию (из NLS она была удалена для повышения производительности).

По состоянию на сентябрь 2011 года следующие алгоритмы шифрования отобраны, как удовлетворяющие требованиям eSTREAM:

Перечисленные шифры свободны для реализации и использования. Во время отбора на шифр Rabbit был заявлен патент; в октябре 2008 года шифр был передан в общественное достояние^[1]. В исходном списке, опубликованном после окончания третьего этапа, были перечисленные все шифры, включая F-FCSR. В шифре F-FCSR была обнаружена слабость, из-за чего он был исключён из следующей версии списка (версии от сентября 2008 года).

В качестве эталона выбран блочный шифр AES, являющийся стандартным на территории США.

На первом этапе:

• на рассмотрение принимались шифры, производительность которых превосходила производительность шифра AES-128, работающего в режиме счётчика (CTR);
• отобранные шифры исследовались на надёжность, производительность (относительно AES), простоту и гибкость, обоснованность и доказанность, прозрачность и полноту документации;
• шифры распределялись по категориям;
• выполнялся отбор шифров для следующего этапа.

На протяжении этого этапа проходило множество обсуждений, презентаций результатов анализа шифров. Также был разработан framework^[7] для тестирования производительность шифров. Этот framework в дальнейшем использовался для оценки шифров при работе на большом количестве разнообразных систем.

27 марта 2006 года eSTREAM официально заявил о закрытии 1-го этапа.

Второй этап официально начался 2 августа 2006 года.

В каждой категории было отобрано по несколько подающих надежды алгоритмов («фокусные» шифры). Это были разработки, которыми комиссия eSTREAM заинтересовалась особо, и приложила наибольшие усилия по криптоанализу и анализу производительности. Сейчас дополнительно принято несколько алгоритмов в качестве «алгоритмов 2-го этапа» (англ. phase 2 algorithms), что означает, что они действительные кандидаты eSTREAM. «Фокусные» алгоритмы будут переквалифицированы каждые 6 месяцев.

Третий этап начался в апреле 2007 года.

В число кандидатов вошли шифры:

• 1 категория (программная):
  • CryptMT^[англ.] (3-я версия);
  • Dragon;
  • HC (HC-128 и HC-256);
  • LEX (LEX-128, LEX-192 и LEX-256);
  • NLS^[англ.] (NLSv2, без аутентификации);
  • Rabbit;
  • Salsa20/12;
  • SOSEMANUK;
• 2 категория (аппаратная):
  • DECIM (DECIM v2 и DECIM-128);
  • Edon80^[англ.];
  • F-FCSR (F-FCSR-H v2 и F-FCSR-16);
  • Grain (Grain v1 и Grain-128);
  • MICKEY (MICKEY 2.0 и MICKEY-128 2.0);
  • Mosquito;
  • Pomaranch (3-я версия);
  • Trivium.

Все шифры 3-го этапа описаны в книге «New stream cipher designs» (ISBN 978-3-540-68350-6).

Для выбора финалистов была составлена комиссия, в которую вошли:

• Стив Бэббидж (Steve Babbage) (Vodafone, Великобритания);
• Кристоф Де Каннье (Christophe De Canniere) (Katholieke Universiteit Leuven, Бельгия);
• Анн Канто (Anne Canteaut) (INRIA, Франция);
• Карлос Сид (Carlos Cid) (Royal Holloway, University of London, Великобритания);
• Анри Жильбер (Henri Gilbert) (France Telecom R&D, Франция);
• Томас Юханссон (Thomas Johansson) (Lund University, Швеция);
• Кристоф Пар (Christof Paar) (Ruhr-University of Bochum, Германия);
• Мэттью Паркер (Matthew Parker) (University of Bergen, Норвегия);
• Барт Пренель (Bart Preneel) (Katholieke Universiteit Leuven, Бельгия);
• Винсент Рэймен (Vincent Rijmen) (Graz University of Technology, Австрия);
• Мэтт Робшоу (Matt Robshaw) (France Telecom R&D, Франция);
• У Хунцзюнь (Hongjun Wu) (Katholieke Universiteit Leuven, Бельгия).

Эксперты изучили всю доступную по шифрам информацию, включая оригинальные описания и результаты криптоанализа, затем отобрали финалистов исходя из следующих качеств^[8]:

• безопасность;
• производительность (в сравнении с AES и другими шифрами — кандидатами);
• обоснованность и доказанность надёжности шифра;
• простота и масштабируемость;
• завершённость и ясность алгоритма.

Третий этап закончился 15 апреля 2008 года объявлением выбранных кандидатов.

• AES
• NESSIE
• CRYPTREC

• В.Г. Грибунин. eSTREAM: дитя лохнесского чудовища  (неопр.) (2006). Дата обращения: 8 ноября 2011.
• B.C. Анашин, А.Ю. Богданов, И.С. Кижвэтов. eSTREAM: быстрые и стойкие поточные шифры  (неопр.) (2006). Дата обращения: 8 ноября 2011.
• eSTREAM (англ.). — Домашняя страница проекта. Дата обращения: 8 ноября 2011. Архивировано 16 мая 2012 года.
  • Форум (англ.). Дата обращения: 8 ноября 2011. Архивировано 16 мая 2012 года.
  • Полный список заявок. (англ.). Дата обращения: 8 ноября 2011. Архивировано 16 мая 2012 года.
  • Финалисты. (англ.). Дата обращения: 8 ноября 2011. Архивировано 16 мая 2012 года.
  • framework для тестирования. (англ.). Дата обращения: 8 ноября 2011. Архивировано 16 мая 2012 года.
• Даниэль Бернштейн. Заметки по проекту ECRYPT Stream Cipher (англ.). Дата обращения: 8 ноября 2011. Архивировано 16 мая 2012 года.
• Книга «New Stream Cipher Designs» ISBN 978-3-540-68350-6 (англ.)