RIPEMD-160 편집하기

'''RIPEMD-160'''은 임의의 길이의 입력 값을 160[[비트]]로 압축하는 [[암호화]] [[해시함수]]이다. [[RIPEMD-128]]의 강화버전이며 주로 [[비트코인]] 표준에서 사용된다.

== 개요 ==
RIPEMD-160의 개발은 유럽의 RIPE(RACE Integrity Primitives Evaluation) 프로젝트 주관 하에 [[MD4]]와 [[MD5]]의 취약점을 분석했던 연구 그룹이 주도하였다. 이때 128비트의 [[RIPEMD]]을 개발했다. 그러나 1996년  [[뢰벤카톨릭대학교]](Katholieke Universiteit Leuven) 코식(COSIC)연구 그룹의 [[한스 도버틴]](Hans Dobbertin)은 [[RIPEMD-128]]에 대한 해독 가능성을 지적한 후, RIPE 개발 그룹에서는 한스 도버틴을 직접 참여시켜 160비트 해시함수인 RIPEMD-160을 다시 개발했다.<ref name="RIPEMD">jhh0712, 〈[https://blog.naver.com/vjhh0712v/221462303378 RIPEMD160 알고리즘]〉, 《네이버 블로그》, 2019-02-10</ref> 이것이 바로 RIPEMD-160이다. RIPEMD-160은 지금까지 알려진 공격들을 고려하여 출력 길이를 160비트로, 라운드 수를 5라운드로 늘리고 메시지 입력순서, 순환이동의 양, 부울 함수(boolean function)의 적용순서 등을 수정하여 기존의 RIPEMD를 강화하였다.

RIPEMD-160이 발표될 당시, [[ISO]] 표준으로 채택된 RIPEMD가 많은 응용분야에서 사용되고 있었으므로 이것을 RIPEMD-160으로 대체하면 많은 부분을 수정해야 하기 때문에 출력 길이가 RIPEMD와 같은 RIPEMD-128이 함께 발표되었다. RIPEMD-160는 임의의 길이의 입력 값을 160비트로 압축하는 함수로 입력 값은 512비트 단위로 처리한다. 입력 값은 처리되기 전에 512비트의 배수가 되도록 패딩되어야 하는데 패딩 규칙은 SHA-1과 동일하며 다른 [[RIPEMD]] 버전과는 다르게, 어떤 [[특허]]에도 제약을 받지 않는 것으로 알려져 있다.<ref name="RIPEMD160">비트코인위키, 〈[https://en.bitcoin.it/wiki/RIPEMD-160 RIPEMD-160]〉, 《비트코인위키》, 2014-06-30</ref> 

* 출력 길이 : 160 비트
* 입력 단위 : 512 비트
* 단계수 : 160(16번의 5병행 라운드)
* 최대 메시지 크기 : 2⁶⁴-1 비트
* 덧셈 상수 : 9
* Endianness : Little-endian

==알고리즘==
[[파일:Ripemd_padding.png|오른쪽|300픽셀]]

===패딩===
메시지를 512비트의 배수로 패딩하고 바이트 스크림 입력을 32비트 워드로 패딩해야 한다. 길이 연장 공격을 방지하기 위해 Merkle-Damgorrd 강화법을 사용한 패딩 방식은 [[MD4]]와 동일하다.이는 메시지 끝에 추가되는 하나와 블록 끝에 추가되는 메시지 길이(비트 단위)로 구성된다. 바이트는 먼저 low end라는 단어에 밀어 넣는다.

우측 표는 다른 메시지 길이에 대해 가능한 패턴을 보여주기 위해 단어에 패딩된 네 가지 메시지 예제이다. 그런 다음 메시지의 길이를 두 번째에서 마지막 요소까지 추가해야 한다.<ref name="RIPEMD160"></ref>

=== 압축함수 ===
압축함수는 메시지 블록이 16회 전달되는 가변 서브 블록으로 구성된다. 총 80회 주행에는 5가지 다른 변형이 있다. 이 프로세스는 하단의 데이터 미팅에서 두 번 발생하여 다음 블록으로 이동하거나(있는 경우) 해시 레지스터에 추가되지 않는다. 하위 블록은 비선형 함수의 설계, 메시지 블록을 라운드별로 읽는 순서, 왼쪽 회전량과 k 상수에 따라 달라질 수 있다.<ref name="RIPEMD160"></ref>

X는 512비트 입력블록에서 파생된 32비트 워드 블록이다. 16개로 나누어 진다.<br>
X배열의 인덱스 값인 r배열은 다음과 같이 정해져있다.
(X[r[i]], i=0~15)
 left side
 {{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15}, //Round 1
  {7, 4, 13, 1, 10, 6, 15, 3, 12, 0, 9, 5, 2, 14, 11, 8}, //Round 2
  {3, 10, 14, 4, 9, 15, 8, 1, 2, 7, 0, 6, 13, 11, 5, 12}, //Round 3
  {1, 9, 11, 10, 0, 8, 12, 4, 13, 3, 7, 15, 14, 5, 6, 2}, //Round 4
  {4, 0, 5, 9, 7, 12, 2, 10, 14, 1, 3, 8, 11, 6, 15, 13}} //Round 5

 right side
 {{5, 14, 7, 0, 9, 2, 11, 4, 13, 6, 15, 8, 1, 10, 3, 12}, //Round 1
  {6, 11, 3, 7, 0, 13, 5, 10, 14, 15, 8, 12, 4, 9, 1, 2}, //Round 2
  {15, 5, 1, 3, 7, 14, 6, 9, 11, 8, 12, 2, 10, 0, 4, 13}, //Round 3
  {8, 6, 4, 1, 3, 11, 15, 0, 5, 12, 2, 13, 9, 7, 10, 14}, //Round 4
  {12, 15, 10, 4, 1, 5, 8, 7, 6, 2, 13, 14, 0, 3, 9, 11}} //Round 5

K값은 정해져 있는 상수로 다음표와 같다.
:{|class=wikitable width=600
|+
!align=center|kj
!align=center|left
!align=center|right
|-
|align=center|K1
|align=center|0x00000000
|align=center|0x50a28be6
|-
|align=center|K2
|align=center|0x5a827999
|align=center|0x5c4dd124
|-
|align=center|K3
|align=center|0x8f1bbcdc
|align=center|0x7a6d76e9
|-
|align=center|K4
|align=center|0xa953fd4e
|align=center|0x00000000
|}

shift rotate를 적용하는 배열 S값도 다음과 같이 정해져있다.
 left side
 {{11, 14, 15, 12, 5, 8, 7, 9, 11, 13, 14, 15, 6, 7, 9, 8}, //Round 1
  {7, 6, 8, 13, 11, 9, 7, 15, 7, 12, 15, 9, 11, 7, 13, 12}, //Round 2
  {11, 13, 6, 7, 14, 9, 13, 15, 14, 8, 13, 6, 5, 12, 7, 5}, //Round 3
  {11, 12, 14, 15, 14, 15, 9, 8, 9, 14, 5, 6, 8, 6, 5, 12}, //Round 4
  {9, 15, 5, 11, 6, 8, 13, 12, 5, 12, 13, 14, 11, 8, 5, 6}} //Round 5

 right side
 {{8, 9, 9, 11, 13, 15, 15, 5, 7, 7, 8, 11, 14, 14, 12, 6}, //Round 1
  {9, 13, 15, 7, 12, 8, 9, 11, 7, 7, 12, 7, 6, 15, 13, 11}, //Round 2
  {9, 7, 15, 11, 8, 6, 6, 14, 12, 13, 5, 14, 13, 13, 7, 5}, //Round 3
  {15, 5, 8, 11, 14, 14, 6, 14, 6, 9, 12, 9, 12, 5, 15, 8}, //Round 4
  {8, 5, 12, 9, 12, 5, 14, 6, 8, 13, 6, 5, 15, 13, 11, 11}}; //Round 5

여기서 비선형 함수는 다음과 같다.
총 16번의 step을 한 라운드씩 왼쪽 5번, 오른쪽 5번을 진행한다.

f1 : x ^ y ^ z<br>
f2 : (x & y) | (~x & z)<br>
f3 : (x | ~y) ^ z<br>
f4 : (x & z) | (y & ~z)<br>
f5 : x ^ (y | ~z)<br>
 #define F1 (x , y , z) (x ^ y ^ z)
 #define F2 (x , y , z) ((x & y) | (~x & z))
 #define F3 (x , y , z) ((x | ~y) ^ z)
 #define F4 (x , y , z) ((x & z) | (y & ~z))
 #define F5 (x , y , z) (x ^ (y | ~z))

왼쪽은 f1~5순, 오른쪽은 f5~1순으로 연산된다. 왼쪽, 오른쪽 5번씩 라운드가 진행된다.<ref name="RIPEMD"></ref>

{{각주}}

== 참고자료 ==
* bitcoinwiki, 〈[https://en.bitcoin.it/wiki/RIPEMD-160 RIPEMD-160]〉, 《비트코인위키》, 2014-06-30
* jhh0712, 〈[https://blog.naver.com/vjhh0712v/221462303378 RIPEMD160 알고리즘]〉, 《네이버 블로그》, 2019-02-10

== 같이 보기 ==
* [[RIPEMD]]

{{암호 알고리즘|검토 필요}}