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密碼系統的 Monoculture

這篇文章講到最近密碼系統的現象：「On the Impending Crypto Monoculture」。

目前常在用的密碼系統包括了 RSA、DH、ECDH、ECDSA、SHA-2、AES 這些演算法，而最近這幾年大家在推廣使用的演算法都出自於同一個人手裡，Dan Bernstein，也就是 djb：

A major feature of these changes includes the dropping of traditional encryption algorithms and mechanisms like RSA, DH, ECDH/ECDSA, SHA-2, and AES, for a completely different set of mechanisms, including Curve25519 (designed by Dan Bernstein et al), EdDSA (Bernstein and colleagues), Poly1305 (Bernstein again) and ChaCha20 (by, you guessed it, Bernstein).

這些演算法或是定義，包括了 Curve25519、EdDSA、Poly1305、ChaCha20。而這篇文章試著說明造成這樣情況的背景以及原因，以及這樣會導致什麼問題。

當實際分析時會發現，檯面上沒幾個能用的演算法，而看起來能用的那幾個又有專利 (像是 OCB)，不然就是看起來被 NSA 放了一些說明不了的參數 (像是 P-256 Curve)。

然後 djb 弄出來的演算法不只看起來乾淨許多，也直接用數學模型證明安全性。而且他的實作也很理論派，像是還蠻堅持要做到 constant time implementation 以避開各種 side channel attack。

就... 理論很強，又很實戰派的一個人啊，檯面上真的沒幾隻可以打的贏啊 XD

OpenSSL 的 ECDH 中，224 bits 速度比 160/192 bits 快的原因

跑 openssl speed ecdh 的時候發現很特別的現象：

Doing 160 bit  ecdh's for 10s: 40865 160-bit ECDH ops in 9.99s
Doing 192 bit  ecdh's for 10s: 34169 192-bit ECDH ops in 9.99s
Doing 224 bit  ecdh's for 10s: 60980 224-bit ECDH ops in 9.99s
Doing 256 bit  ecdh's for 10s: 34298 256-bit ECDH ops in 10.00s
Doing 384 bit  ecdh's for 10s: 9602 384-bit ECDH ops in 10.00s
Doing 521 bit  ecdh's for 10s: 9127 521-bit ECDH ops in 9.99s

原因是 Google 這篇論文的貢獻：「Fast Elliptic Curve Cryptography in OpenSSL」，開頭就提到：

We present a 64-bit optimized implementation of the NIST and SECG-standardized elliptic curve P-224.

而實際成果：

full TLS handshakes using a 1024-bit RSA certificate and ephemeral Elliptic Curve Diffie-Hellman key exchange over P-224 now run at twice the speed of standard OpenSSL, while atomic elliptic curve operations are up to 4 times faster.

在 OpenSSL 的 CHANGES 也可以看到對應的修改，不只是 NIST-P224 有被改善，其他的 NIST-P256 與 NIST-P521 也都有被改善：

Add optional 64-bit optimized implementations of elliptic curves NIST-P224, NIST-P256, NIST-P521, with constant-time single point multiplication on typical inputs.

頗特別的...

AWS ELB 加強安全性...

AWS ELB 加強對 SSL 安全性的功能：「Elastic Load Balancing – Perfect Forward Secrecy and Other Security Enhancements」。

第一個是支援 PFS (Perfect Forward Secrecy)，愈大多數的實做相同，是使用 ECDH。

第二個是 Server Order Preference，由 server 這邊決定最終的 cipher。

最重要的是第三個，也就是「懶人包」。推出新的 security policy ELBSecurityPolicy-2014-01，把上面兩個都設進去了。

這次的升級是對安全性的提昇...