Розділ 2 · Місія 2.9

ChaCha20 — секрет у потоці

Як ключ, nonce та лічильник створюють потік байтів? Чому його не можна повторювати?

▶ Навчальне відео🤖 Веббот🧩 ПрактикиФорма відповідей
Кіт Буч демонструє операції ADD XOR ROT та ключовий потік ChaCha20

Справа Буча: потік, який не можна повторити

Буч передає повідомлення відкритим каналом. ChaCha20 створює ключовий потік із ключа, nonce та лічильника, а XOR приховує байти. Якщо той самий потік використати двічі, з'являється небезпечний зв'язок між шифротекстами.

ARX

Addition (mod 2³²), Rotation, XOR. Без S-box.

Стан 4×4

16 слів по 32 біти. 20 раундів формують 64 байти ключового потоку.

ChaCha20-Poly1305

До шифрування додається тег автентифікації для виявлення підміни.

Мінілабораторія: XOR

Спробуйте зашифрувати байт 00110110 потоком 10101001, а потім повернути результат.

P = 00110110 K = 10101001

Чотири практики

1. ARX-конструктор

Перетягніть операції та перевірте 8-бітні приклади.

Відкрити

2. Чвертьраунд під лупою

Покроково обчисліть справжній 32-бітний quarter round.

Відкрити

3. Потік і nonce

Порівняйте потоки та небезпечне повторення nonce.

Відкрити

4. Захищений пакет

Складіть ChaCha20-Poly1305 обмін і перевірте підміну.

Відкрити

Висновок

Саме шифрування приховує дані, але не підтверджує їхню цілісність. Не повторюйте nonce з тим самим ключем. Для реального захисту застосовуйте перевірені криптографічні бібліотеки та автентифіковані схеми.

Завершити: форма відповідей