CESS — Криптологически зачарованный секрет Шамира

Это AI-чушь или халтура?

Криптограф или серьёзный разработчик, изучающий CESS, обычно сначала откроет vectors/ и testdata/ перед чтением текста. Тестовый набор — это подтверждение работы: он кодирует предметные знания, которые нельзя заменить одним повествованием.

Это не повод скрывать суть от всех остальных. Люди, оценивающие проект для закупки, решающие, стоит ли вносить вклад, пишущие политику или выпускающие код без глубокой подготовки в методологии криптографического тестирования, всё равно заслуживают указания на конкретные доказательства. Репозиторий уже содержит правила аудита и исключения алгоритмов; связывание этой истории с опубликованными тестовыми векторами устраняет разрыв между «утверждениями на странице» и «артефактами, которые можно запустить».

На что смотреть: Материалы для проверки соответствия включают RFC 8439 – рабочие примеры для ChaCha20-Poly1305 (IETF AEAD, на который нормативно ссылается этот проект) и включённый Wycheproof JSON для граничных случаев ChaCha20-Poly1305 из testdata/wycheproof/. Вместе с собственными TOML-векторами проекта в vectors/ они являются истиной, которую может проверить раннер и рецензенты.

RFC 8439 опубликован Инженерным советом Интернета (IETF) — организацией, которая стандартизирует большую часть того, как работает Интернет. RFC (Request for Comments) — обычная форма для протоколов и многих криптографических спецификаций. RFC 8439 определяет аутентифицированное шифрование ChaCha20-Poly1305 (основанное на разработках Дэниела Бернстайна) и содержит конкретные рабочие примеры с определёнными входными данными и ожидаемыми результатами, чтобы независимые реализации могли проверить, что они соответствуют стандарту побайтно. Широко воспроизводимый открытый текст, начинающийся с Ladies and Gentlemen of the class of '99: wear sunscreen, присутствует в примерах приложения RFC: если ваш код воспроизводит выходные данные AEAD точно, это сильная проверка того, что вы правильно реализовали конструкцию. Это криптографический аналог официального ключа ответов. (Более ранний RFC 7539 документировал ChaCha20 и Poly1305 для других контекстов IETF; RFC 8439 является обычным справочником для этого AEAD, используемого здесь и в spec/CESS-v0.2.md.)

Wycheproof — это тестовый корпус, выпущенный командой безопасности Google (2017). Название отсылает к горе Уайчепруф в Австралии — часто упоминаемой как самая маленькая гора в мире, — потому что проект сосредоточен на устранении маленьких, но фатальных препятствий: целочисленные переполнения, граничные случаи, некорректные входные данные и подделанные аутентификационные теги; ошибки, которые повторяются в реальных криптографических развертываниях. Он дополняет векторы в стиле RFC: примеры в стиле RFC 8439 демонстрируют корректность по отношению к опубликованному AEAD; Wycheproof проверяет надёжность там, где реализации исторически ломались.

Что это говорит о данном стандарте — решать хорошо информированному читателю.

Также можно проверить целостность крейтов с помощью этого, когда PR будет закрыт: https://github.com/rust-lang/cargo/issues/16850

Версия: 0.2
Статус: Только спецификация (нормативный текст и тестовые векторы)

Этот проект зарегистрирован в Open Invention Network (OIN) — оборонительном патентном пуле, защищающем Linux-ориентированное открытое программное обеспечение. Сочетание открытой предварительной публикации (установление предшествующего уровня техники), членства в OIN и лицензирования GPL-3.0 направлено на то, чтобы эта технология оставалась свободно доступной и не могла быть присвоена или ограничена каким-либо государственным или коммерческим субъектом.

CESS — это открытый криптографический стандарт для порогового разделения секрета в сочетании с агностическим по отношению к шифру аутентифицированным шифрованием, шифрованием долей на основе пароля и опциональным постквантовым гибридным обменом ключами. Он предназначен для развёртываний, требующих долговременной конфиденциальности, автономного включения, привязки к аппаратным токенам и путей закупок, независимых от NSA/NIST-базовых алгоритмов.

Неспециалисты могут начать с глоссария (термины от А до Я на простом языке).

Зачем нужен CESS

Существующие экосистемы решают часть этой проблемы, но оставляют пробелы:

• GnuPG обеспечивает сильное шифрование и подпись, но не нормативный, интероперабельный профиль для долей Шамира плюс современный AEAD и междомственные сценарии эскроу.
• Autocrypt фокусируется на оппортунистическом шифровании почты, а не на пороговом разделении долгосрочных секретов с долями, защищёнными PIN-кодом.
• SLIP-0039 стандартизирует мнемоническое кодирование долей Шамира для сидов; CESS дополняет эту область двоичным конвертом доли, явным согласованием шифра, профилями Brainpool ECDH, обработкой PIN на основе Argon2id и гибридными комбайнерами CESS-PQ.

CESS определяет стандарт; SplitDisk (и аналогичные продукты) — это справочные сценарии и примеры развёртывания, а не сам стандарт.

Агностический по отношению к шифру дизайн

CESS фиксирует схему разделения секрета Шамира над GF(2^8) и несколько проверенных обязательных примитивов целостности и паролей. Все массовое шифрование, KEM, KDF и MAC слои являются выбираемыми из проверенного реестра, с учётом правила двух независимых аудиторов и жёсткого списка исключений (см. spec/CESS-v0.2.md и ALGORITHM-REGISTRY.md).

Требования к аудиту и исключения (кратко)

• Каждый примитив в агностическом по отношению к шифру слое ДОЛЖЕН иметь две или более независимые оценки из квалифицированного списка аудиторов (NESSIE, CRYPTREC, ECRYPT/eSTREAM, рецензирование IACR, BSI, NCC Group, Cure53, Kudelski Security, JP Aumasson, комитет PHC).
• Участие NSA в разработке, только NIST/FIPS рецензирование, а также несколько алгоритмов (AES, SHA-2, SHA-3, кривые NIST, ML-Kyber, Dual_EC_DRBG, RC4, DES, 3DES, HMAC-SHA-*) исключены с явным обоснованием в спецификации.
• X25519 / Ed25519 опционально разрешены с документированным обоснованием (разработки Бернстайна; обширные независимые аудиты).

Почему опущены простые кривые NIST (P-256, P-384, P-521)

Простые кривые NIST, широко используемые в правительстве США и промышленности (P-256, P-384, P-521), были выбраны в процессе, в котором NSA играло документированную роль. CESS не основывается на единственном математическом доказательстве слабости этих кривых; он применяет политическое исключение, чтобы стандарт мог обслуживать закупочные, связные и инженерные пути, требующие криптографии, обоснованной вне NSA/NIST-базиса, и отдающие предпочтение независимо проверенным примитивам (см. spec/CESS-v0.2.md, раздел 3 и ALGORITHM-REGISTRY.md).

Классический ECDH в CESS использует кривые Brainpool (RFC 5639). Их параметры получены по опубликованным правилам генерации, и они естественно вписываются в BSI-ориентированные и европейские дискуссии, покрывая сравнимые целевые уровни стойкости (например, BrainpoolP384r1 против стойкости уровня P-384) без принятия исключённого семейства кривых NIST.

Подробности: spec/CESS-v0.2.md раздел 3, spec/CRYPTO.md и ALGORITHM-REGISTRY.md.

Структура репозитория

Лицензирование

Патенты и OIN

Участники соглашаются с соглашением о неисключении патентов в PATENTS.md. Проект зарегистрирован в Open Invention Network (OIN) — оборонительном патентном пуле для Linux-ориентированного открытого ПО. Перекрёстное лицензирование через OIN само по себе не покрывает стороны вне этой экосистемы; соглашение предназначено для устранения этого пробела для соответствующих реализаций.

Аудитория

• Криптографы и инженеры протоколов
• Правительственные учреждения и оборонные подрядчики (особенно в контексте европейских закупок)
• Производители аппаратных токенов безопасности и смарт-карт (профиль CCID)
• Разработчики открытого ПО, создающие инструменты порогового хранения и аварийного восстановления

Участие в разработке

См. CONTRIBUTING.md. Pull requests рассматриваются как согласие с PATENTS.md. Изменения спецификации требуют двух рецензентов из разных стран. Новые алгоритмы добавляются через ALGORITHM-REGISTRY.md (откройте PR в реестр, затем, если необходимо, в spec/CESS-v0.2.md перекрёстные ссылки).

Добавление шифра в реестр

1. Подтвердите два квалифицированных аудита и отсутствие жёстких исключений.
2. Откройте PR, редактирующий ALGORITHM-REGISTRY.md (таблица доказательств, присвоение идентификатора).
3. Добавьте или расширьте тестовые векторы в vectors/, покрывающие новый набор.
4. Получите два рецензирования от мейнтейнеров в соответствии с CONTRIBUTING.md.

Указатель документов

• Глоссарий (нетерминологический А–Я)
• Основной стандарт
• CRYPTO (обоснование)
• GOVERNMENT (развёртывание)
• Реестр алгоритмов
• Соответствие
• Раннер соответствия / внутренние каскадные KAT
• Руководство по векторам
• Раннер тестов
• Патенты

Связь со SplitDisk

CESS — это стандарт. SplitDisk — это пример сценария реализации (например, шифрование диска плюс распределение долей); спецификация инструмента находится в том репозитории. Продукты могут заявлять о соответствии CESS-CORE, CESS-FULL или CESS-PQ в соответствии с CONFORMANCE.md без использования имени SplitDisk.