Lyra: uma função de derivação de chaves com custos de memória e processamento configuráveis.

• Main Author: Leonardo de Campos Almeida
• Other Authors: Marcos Antonio Simplicio Junior
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2016
• Subjects: Criptologia; Derivação de chaves; Esponjas criptográficas; Memória RAM; Segurança de redes; Utilização de memória; Cryptographic sponges; Memory usage; Password-based key derivation; Security
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-29062016-085500/

Este documento apresenta o Lyra, um novo esquema de derivação de chaves, baseado em esponjas criptográficas. O Lyra foi projetado para ser estritamente sequencial, fornecendo um nível elevado de segurança mesmo contra atacantes que utilizem múltiplos núcleos de processamento, como uma GPU ou FPGA. Ao mesmo tempo possui uma implementação simples em software e permite ao usuário legítimo ajustar o uso de memória e tempo de processamento de acordo com o nível de segurança desejado. O Lyra é, então, comparado ao scrypt, mostrando que esta proposta fornece um nível se segurança mais alto, além de superar suas deficiências. Caso o atacante deseje realizar um ataque utilizando pouca memória, o tempo de processamento do Lyra cresce exponencialmente, enquanto no scrypt este crescimento é apenas quadrático. Além disto, para o mesmo tempo de processamento, o Lyra permite uma utilização maior de memória, quando comparado ao scrypt, aumentando o custo de ataques de força bruta. === This document presents Lyra, a password-based key derivation scheme based on cryptographic sponges. Lyra was designed to be strictly sequential, providing strong security even against attackers that use multiple processing cores, such as FPGAs or GPUs. At the same time, it is very simple to implement in software and allows legitimate users to tune its memory and processing costs according to the desired level of security. We compare Lyra with scrypt, showing how this proposal provides a higher security level and overcomes limitations of scrypt. If the attacker wishes to perform a low-memory attack against the algorithm, the processing cost grwos expontetialy, while in scrypt, this growth is only quadratic. In addition, for an identical processing time, Lyra allows for a higher memory usage than its counterparts, further increasing the cost of brute force attacks.