Scrypt

scrypt (читается эс-крипт^[1]) — адаптивная криптографическая функция формирования ключа на основе пароля, созданная офицером безопасности FreeBSD Колином Персивалем для системы хранения резервных копий Tarsnap. Функция создана таким образом, чтобы усложнить атаку перебором при помощи ПЛИС. Для её вычисления требуется значительный объём памяти со случайным доступом. 17 сентября 2012 года алгоритм scrypt был опубликован IETF в виде Internet Draft, планируется его внесение в RFC^[2]. Используется, например, в качестве доказательства выполненной работы в криптовалюте Litecoin^[3].

Основанные на пароле функции формирования ключа (password-based key derivation function, PBKDF) обычно разрабатываются таким образом, чтобы требовать относительно большого времени вычисления (по порядку величины — сотни миллисекунд). При использовании легальным пользователем требуется вычислить подобную функцию один раз (например при аутентификации) и такое время допустимо. Но при проведении атаки полного перебора атакующему требуется произвести миллиарды вычислений функции и её вычислительная сложность делает атаку более медленной и дорогой.

Однако ранние функции PBKDF (например PBKDF2, разработанная RSA Laboratories) вычисляются сравнительно быстро, и их перебор может быть эффективно реализован на специализированном оборудовании (FPGA или ASIC). Такая реализация позволяет запускать масштабные параллельные атаки перебора грубой силы, например, с использованием сотен экземпляров функции в каждой микросхеме FPGA.

Функция scrypt разрабатывалась с целью усложнить аппаратные реализации путём увеличения количества ресурсов, требуемых для вычисления. Данный алгоритм использует значительное количество оперативной памяти (памяти со случайным доступом) по сравнению с другими PBKDF. Память в scrypt используется для хранения большого вектора псевдослучайных битовых последовательностей, генерируемых в начале алгоритма^[4]. После создания вектора его элементы запрашиваются в псевдослучайном порядке и комбинируются друг с другом для получения ключа. Так как алгоритм генерации вектора известен, возможна реализация scrypt, не требующая памяти, а высчитывающая каждый элемент в момент обращения. Однако, вычисление элемента относительно сложно и в процессе работы функции scrypt каждый элемент считывается много раз. В scrypt заложен такой баланс между памятью и временем, что реализации, не использующие память, слишком медленны.

1. ↑ Colin Percival on Twitter: "For the record, "scrypt" is pronounced "ess crypt". Like bcrypt, except with an S instead of the B. It is NOT pronounced "script"."  (неопр.). Дата обращения: 4 мая 2017. Архивировано 17 февраля 2019 года.
2. ↑ C. Percival, S. Josefsson. The scrypt Password-Based Key Derivation Function (неопр.). — Инженерный совет Интернета, 2012. — 17 September.
3. ↑ Litecoin — Bitcoin  (неопр.). Дата обращения: 16 июля 2013. Архивировано 16 июня 2018 года.
4. ↑ Архивированная копия  (неопр.). Дата обращения: 17 июля 2013. Архивировано 17 декабря 2013 года. page 5