Im Rahmen der Implementierung von Angriffen auf einen modifizierten Blockchain Algorithmus bedurfte es eines speziellen Hashalgorithmus, welcher lediglich perfekt, also kollisionsfrei ist. Obwohl die Geschwindigkeit nicht im Fokus steht, müssen der Algorithmus und damit die Kollisionen mit handelsüblicher Hardware in akzeptabler Zeit berechenbar sein. Somit bedurfte es eines kurzen Hash für eine Basis mit wenigen Bits.
Zudem ist für den Angriffsvektor gegeben, dass die Mutation der Eingabedaten nur in begrenztem, klar definieren Umfang erfolgt. Dies zusammen damit, dass ergänzend der Hash für den Angriff teilweise berechenbar sein soll, ist die Ausgangslage.
Diese Implementation stellt das CollisionHash Verfahren als Referenzimplementierung1 unter Nutzung des PearsonHash (zugrundeliegender Algorithmus)dar. Alternativ kann ein anderer perfekter 8-Bit Hashalgorithmus verwendet werden.
Dargestellt wird dabei eine mögliche Mutation von zwei Byte (UInt8, UInt8) und die Implementierung des hier perfekten CollisionHash Algorithmus mit einer Länge von zwei Byte (UInt8, UInt8).
Der Hash besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil ist der Hash des zugrundeliegenden Algorithmus als ein Byte (UInt8). Der zweite Teil besteht aus der Berechnung aller Hashkollisionen in geordneter Reihenfolge, so dass diese Reihenfolge Grundlage die Position als zweiten Hashteil ist.
Da es sich um einen perfekten Hash für die definierte Ausgangslage handelt, ist der zweite Hashteil immer im Wertebereich eines Byte (UInt8).
Die Umsetzung des Hashalgorithmus erfolgt in Swift, jedoch lediglich weil ich derzeit Swift im Bereich der Desktop Implementierungen bevorzuge.
git clone https://github.com/bastie/CollisionHash.git .
cd CollisionHash
swift build
swift test
swift run -c release
Der Quelltext ist unter https://github.com/bastie/CollisionHash zu finden.
MIT License
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1 Selbst diese Implementation hat noch für die Zielaufgabe erheblichen Zeitbedarf, so dass ich dort auf eine Implementierung auf Basis von Nibbles (UInt4) umsteige. Für die Referenzimplementierung erfüllt jedoch diese Variante auf Basis von Byte (UInt8) seinen Zweck.