[要約] RFC 8452は、AES-GCM-SIVという暗号化方式について定義しています。この方式の主な目的は、暗号化データの認証と整合性を保証しつつ、ノンス(nonce)の誤用に対して耐性を持たせることです。ノンスの再利用や予測可能なノンス使用が起こっても、安全性の低下を最小限に抑えることができます。AES-GCM-SIVは、クラウドストレージ、通信プロトコル、データベースなど、データのセキュリティが重要なあらゆる場面で利用されます。関連するRFCとしては、RFC 5116(Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) Algorithms)があり、AEADアルゴリズムの使用方法や要件を定義しています。

Internet Research Task Force (IRTF)                            S. Gueron
Request for Comments: 8452                University of Haifa and Amazon
Category: Informational                                       A. Langley
ISSN: 2070-1721                                               Google LLC
                                                              Y. Lindell
                                    Bar-Ilan University and Unbound Tech
                                                              April 2019
        

AES-GCM-SIV: Nonce Misuse-Resistant Authenticated Encryption

AES-GCM-SIV:誤用に強い認証されたノンス暗号化

Abstract

概要

This memo specifies two authenticated encryption algorithms that are nonce misuse resistant -- that is, they do not fail catastrophically if a nonce is repeated.

このメモは、ナンスの誤用に耐性のある2つの認証済み暗号化アルゴリズムを指定します。

This document is the product of the Crypto Forum Research Group.

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Status of This Memo

本文書の状態

This document is not an Internet Standards Track specification; it is published for informational purposes.

このドキュメントはInternet Standards Trackの仕様ではありません。情報提供を目的として公開されています。

This document is a product of the Internet Research Task Force (IRTF). The IRTF publishes the results of Internet-related research and development activities. These results might not be suitable for deployment. This RFC represents the consensus of the Crypto Forum Research Group of the Internet Research Task Force (IRTF). Documents approved for publication by the IRSG are not candidates for any level of Internet Standard; see Section 2 of RFC 7841.

この文書は、Internet Research Task Force(IRTF)の製品です。 IRTFは、インターネット関連の研究開発活動の結果を公開しています。これらの結果は、展開に適さない可能性があります。このRFCは、インターネット研究タスクフォース(IRTF)の暗号フォーラム研究グループの合意を表します。 IRSGによる公開が承認されたドキュメントは、どのレベルのインターネット標準の候補にもなりません。 RFC 7841のセクション2をご覧ください。

Information about the current status of this document, any errata, and how to provide feedback on it may be obtained at https://www.rfc-editor.org/info/rfc8452.

このドキュメントの現在のステータス、エラータ、およびフィードバックの提供方法に関する情報は、https://www.rfc-editor.org/info/rfc8452で入手できます。

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Table of Contents

目次

   1.  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   2
   2.  Requirements Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   3
   3.  POLYVAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   3
   4.  Encryption  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   4
   5.  Decryption  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   7
   6.  AEADs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10
   7.  Field Operation Examples  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10
   8.  Worked Example  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10
   9.  Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11
   10. IANA Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14
   11. References  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14
     11.1.  Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14
     11.2.  Informative References . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
   Appendix A.  The Relationship between POLYVAL and GHASH . . . . .  17
   Appendix B.  Additional Comparisons with AES-GCM  . . . . . . . .  19
   Appendix C.  Test Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20
     C.1.  AEAD_AES_128_GCM_SIV  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20
     C.2.  AEAD_AES_256_GCM_SIV  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  30
     C.3.  Counter Wrap Tests  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41
   Acknowledgements  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  42
   Authors' Addresses  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  42
        
1. Introduction
1. はじめに

The concept of Authenticated Encryption with Additional Data (AEAD) [RFC5116] couples confidentiality and integrity in a single operation, avoiding the risks of the previously common practice of using ad hoc constructions of block-cipher and hash primitives. The most popular AEAD, AES-GCM [GCM], is seeing widespread use due to its attractive performance.

Authenticated Encryption with Additional Data(AEAD)[RFC5116]のコンセプトは、単一の操作で機密性と完全性を結合し、ブロック暗号およびハッシュプリミティブのアドホック構造を使用する以前の一般的な手法のリスクを回避します。最も人気のあるAEADであるAES-GCM [GCM]は、その魅力的な性能により広く使用されています。

However, some AEADs (including AES-GCM) suffer catastrophic failures of confidentiality and/or integrity when two distinct messages are encrypted with the same key and nonce. While the requirements for AEADs specify that the pair of (key, nonce) shall only ever be used once, and thus prohibit this, this is a worry in practice.

ただし、一部のAEAD(AES-GCMを含む)は、2つの異なるメッセージが同じキーとノンスで暗号化されている場合、機密性や整合性の壊滅的な障害を被ります。 AEADの要件では、(key、nonce)のペアは1度しか使用されないことが規定されているため、これは禁止されていますが、これは実際には心配です。

Nonce misuse-resistant AEADs do not suffer from this problem. For this class of AEADs, encrypting two messages with the same nonce only discloses whether the messages were equal or not. This is the minimum amount of information that a deterministic algorithm can leak in this situation.

ナンス誤用耐性AEADはこの問題に悩まされません。このクラスのAEADでは、同じナンスで2つのメッセージを暗号化しても、メッセージが等しいかどうかしかわかりません。これは、決定論的アルゴリズムがこの状況で漏出する可能性のある情報の最小量です。

This memo specifies two nonce misuse-resistant AEADs: AEAD_AES_128_GCM_SIV and AEAD_AES_256_GCM_SIV. These AEADs are designed to be able to take advantage of existing hardware support for AES-GCM and can decrypt within 5% of the speed of AES-GCM (for multikilobyte messages). Encryption is, perforce, slower than AES-GCM, because two passes are required in order to achieve that nonce misuse-resistance property. However, measurements suggest that it can still run at two-thirds of the speed of AES-GCM.

このメモは、2つのノンス誤用耐性AEADを指定します:AEAD_AES_128_GCM_SIVおよびAEAD_AES_256_GCM_SIV。これらのAEADは、AES-GCMの既存のハードウェアサポートを利用できるように設計されており、AES-GCMの速度の5%以内で復号化できます(マルチキロバイトメッセージの場合)。ノンスの誤用耐性プロパティを実現するには2つのパスが必要であるため、暗号化は強制的にAES-GCMよりも低速です。ただし、測定では、AES-GCMの3分の2の速度で実行できることが示されています。

We suggest that these AEADs be considered in any situation where nonce uniqueness cannot be guaranteed. This includes situations where there is no stateful counter or where such state cannot be guaranteed, as when multiple encryptors use the same key. As discussed in Section 9, it is RECOMMENDED to use this scheme with randomly chosen nonces.

これらのAEADは、ナンスの一意性を保証できない状況で検討することをお勧めします。これには、ステートフルカウンターがない場合や、複数の暗号化機能が同じキーを使用する場合など、そのような状態を保証できない状況が含まれます。セクション9で説明したように、ランダムに選択されたノンスでこのスキームを使用することをお勧めします。

This document represents the consensus of the Crypto Forum Research Group (CFRG).

このドキュメントは、Crypto Forum Research Group(CFRG)のコンセンサスを表しています。

2. Requirements Language
2. 要件言語

The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "NOT RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in BCP 14 [RFC2119] [RFC8174] when, and only when, they appear in all capitals, as shown here.

キーワード「MUST」、「MUST NOT」、「REQUIRED」、「SHALL」、「SHALL NOT」、「SHOULD」、「SHOULD NOT」、「RECOMMENDED」、「NOT RECOMMENDED」、「MAY」、「OPTIONALこのドキュメントの「」は、BCP 14 [RFC2119] [RFC8174]で説明されているように解釈されます。

3. POLYVAL
3. 多用途

The GCM-SIV construction is similar to GCM: the block cipher is used in counter mode to encrypt the plaintext, and a polynomial authenticator is used to provide integrity. The authenticator in GCM-SIV is called POLYVAL.

GCM-SIVの構造はGCMに似ています。ブロック暗号はカウンターモードで使用されて平文を暗号化し、多項式認証は完全性を提供するために使用されます。 GCM-SIVのオーセンティケーターは、POLYVALと呼ばれます。

POLYVAL, like GHASH (the authenticator in AES-GCM; see [GCM], Section 6.4), operates in a binary field of size 2^128. The field is defined by the irreducible polynomial x^128 + x^127 + x^126 + x^121 + 1. The sum of any two elements in the field is the result of XORing them. The product of any two elements is calculated using standard (binary) polynomial multiplication followed by reduction modulo the irreducible polynomial.

POLYVALは、GHASH(AES-GCMのオーセンティケーター。[GCM]のセクション6.4を参照)と同様に、サイズ2 ^ 128のバイナリフィールドで動作します。フィールドは、既約多項式x ^ 128 + x ^ 127 + x ^ 126 + x ^ 121 + 1によって定義されます。フィールド内の2つの要素の合計は、それらのXORの結果です。任意の2つの要素の積は、標準(2進数)多項式乗算に続いて、既約多項式を法とする剰余を使用して計算されます。

We define another binary operation on elements of the field: dot(a, b), where dot(a, b) = a * b * x^-128. The value of the field element x^-128 is equal to x^127 + x^124 + x^121 + x^114 + 1. The result of this multiplication, dot(a, b), is another field element.

フィールドの要素に別のバイナリ演算を定義します:dot(a、b)、ここでdot(a、b)= a * b * x ^ -128。フィールド要素x ^ -128の値は、x ^ 127 + x ^ 124 + x ^ 121 + x ^ 114 + 1と等しくなります。この乗算の結果であるdot(a、b)は、別のフィールド要素です。

Polynomials in this field are converted to and from 128-bit strings by taking the least significant bit of the first byte to be the coefficient of x^0, the most significant bit of the first byte to be the coefficient of x^7, and so on, until the most significant bit of the last byte is the coefficient of x^127.

このフィールドの多項式は、最初のバイトの最下位ビットをx ^ 0の係数、最初のバイトの最上位ビットをx ^ 7の係数として、128ビット文字列との間で変換されます。以下同様に、最後のバイトの最上位ビットはx ^ 127の係数になります。

POLYVAL takes a field element, H, and a series of field elements X_1, ..., X_s. Its result is S_s, where S is defined by the iteration S_0 = 0; S_j = dot(S_{j-1} + X_j, H), for j = 1..s.

POLYVALは、フィールド要素Hと一連のフィールド要素X_1、...、X_sを取ります。その結果はS_sで、Sは反復S_0 = 0によって定義されます。 S_j = dot(S_ {j-1} + X_j、H)、j = 1..sの場合

We note that POLYVAL(H, X_1, X_2, ...) is equal to ByteReverse(GHASH(ByteReverse(H) * x, ByteReverse(X_1), ByteReverse(X_2), ...)), where ByteReverse is a function that reverses the order of 16 bytes. See Appendix A for a more detailed explanation.

POLYVAL(H、X_1、X_2、...)はByteReverse(GHASH(ByteReverse(H)* x、ByteReverse(X_1)、ByteReverse(X_2)、...))と等しいことに注意してください。ここで、ByteReverseは関数ですこれは16バイトの順序を逆にします。詳細については、付録Aを参照してください。

4. Encryption
4. 暗号化

AES-GCM-SIV encryption takes a 16- or 32-byte key-generating key, a 96-bit nonce, and plaintext and additional data byte strings of variable length. It outputs an authenticated ciphertext that will be 16 bytes longer than the plaintext. Both encryption and decryption are only defined on inputs that are a whole number of bytes.

AES-GCM-SIV暗号化には、16バイトまたは32バイトのキー生成キー、96ビットのナンス、およびプレーンテキストと可変長の追加のデータバイト文字列が必要です。プレーンテキストよりも16バイト長い認証済み暗号文を出力します。暗号化と復号化は両方とも、バイト数が整数である入力でのみ定義されます。

If the key-generating key is 16 bytes long, then AES-128 is used throughout. Otherwise, AES-256 is used throughout.

キー生成キーの長さが16バイトの場合、AES-128が全体で使用されます。それ以外の場合は、AES-256が全体で使用されます。

The first step of encryption is to generate per-nonce, message-authentication and message-encryption keys. The message-authentication key is 128 bit, and the message-encryption key is either 128 (for AES-128) or 256 bit (for AES-256).

暗号化の最初のステップは、nonce単位のメッセージ認証およびメッセージ暗号化鍵を生成することです。メッセージ認証キーは128ビットで、メッセージ暗号化キーは128(AES-128の場合)または256ビット(AES-256の場合)です。

These keys are generated by encrypting a series of plaintext blocks that contain a 32-bit, little-endian counter followed by the nonce, and then discarding the second half of the resulting ciphertext. In the AES-128 case, 128 + 128 = 256 bits of key material need to be generated, and, since encrypting each block yields 64 bits after discarding half, four blocks need to be encrypted. The counter values for these blocks are 0, 1, 2, and 3. For AES-256, six blocks are needed in total, with counter values 0 through 5 (inclusive).

これらの鍵は、32ビットのリトルエンディアンカウンターとそれに続くナンスを含む一連の平文ブロックを暗号化し、結果の暗号文の後半を破棄することによって生成されます。 AES-128の場合、128 + 128 = 256ビットの鍵素材を生成する必要があり、各ブロックを暗号化すると半分を破棄した後に64ビットになるため、4つのブロックを暗号化する必要があります。これらのブロックのカウンター値は0、1、2、3です。AES-256の場合、カウンター値が0〜5(両端を含む)の合計6つのブロックが必要です。

In pseudocode form, where "++" indicates concatenation and "x[:8]" indicates taking only the first eight bytes from x:

擬似コード形式では、「++」は連結を示し、「x [:8]」はxから最初の8バイトのみを取得することを示します。

   func derive_keys(key_generating_key, nonce) {
     message_authentication_key =
         AES(key = key_generating_key,
             block = little_endian_uint32(0) ++ nonce)[:8] ++
         AES(key = key_generating_key,
             block = little_endian_uint32(1) ++ nonce)[:8]
     message_encryption_key =
         AES(key = key_generating_key,
             block = little_endian_uint32(2) ++ nonce)[:8] ++
         AES(key = key_generating_key,
             block = little_endian_uint32(3) ++ nonce)[:8]
        
     if bytelen(key_generating_key) == 32 {
       message_encryption_key ++=
           AES(key = key_generating_key,
               block = little_endian_uint32(4) ++ nonce)[:8] ++
           AES(key = key_generating_key,
               block = little_endian_uint32(5) ++ nonce)[:8]
     }
        

return message_authentication_key, message_encryption_key }

return message_authentication_key、message_encryption_key}

Define the "length block" as a 16-byte value that is the concatenation of the 64-bit, little-endian encodings of bytelen(additional_data) * 8 and bytelen(plaintext) * 8. Pad the plaintext and additional data with zeros until they are each a multiple of 16 bytes, the AES block size. Then X_1, X_2, ... (the series of field elements that are inputs to POLYVAL) are the concatenation of the padded additional data, the padded plaintext, and the length block.

「長さブロック」を、bytelen(additional_data)* 8およびbytelen(plaintext)* 8.の64ビットリトルエンディアンエンコーディングの連結である1​​6バイト値として定義します。それらはそれぞれ16バイトの倍数、AESブロックサイズです。次に、X_1、X_2、...(POLYVALへの入力である一連のフィールド要素)は、パディングされた追加データ、パディングされたプレーンテキスト、および長さブロックの連結です。

Calculate S_s = POLYVAL(message-authentication-key, X_1, X_2, ...). XOR the first twelve bytes of S_s with the nonce and clear the most significant bit of the last byte. Encrypt the result with AES using the message-encryption key to produce the tag.

S_s = POLYVAL(message-authentication-key、X_1、X_2、...)を計算します。 S_sの最初の12バイトをナンスとXORし、最後のバイトの最上位ビットをクリアします。メッセージ暗号化キーを使用して結果をAESで暗号化し、タグを生成します。

(It's worth highlighting a contrast with AES-GCM here: AES-GCM authenticates the encoded additional data and ciphertext, while AES-GCM-SIV authenticates the encoded additional data and plaintext.)

(ここでAES-GCMとの対比を強調することは価値があります:AES-GCM-SIVがエンコードされた追加データとプレーンテキストを認証する一方で、AES-GCMはエンコードされた追加データと暗号文を認証します。)

The encrypted plaintext is produced by using AES, with the message-encryption key, in counter mode (see [SP800-38A], Section 6.5) on the unpadded plaintext. The initial counter block is the tag with the most significant bit of the last byte set to one. The counter advances by incrementing the first 32 bits interpreted as an unsigned, little-endian integer, wrapping at 2^32. The result of the encryption is the encrypted plaintext (truncated to the length of the plaintext), followed by the tag.

暗号化された平文は、メッセージ暗号化キーを使用して、カウンターモード([SP800-38A]、セクション6.5を参照)でAESを使用し、パディングされていない平文で生成されます。最初のカウンターブロックは、最後のバイトの最上位ビットが1に設定されたタグです。カウンターは、符号なしのリトルエンディアン整数として解釈される最初の32ビットをインクリメントし、2 ^ 32でラップして進みます。暗号化の結果は、暗号化された平文(平文の長さに切り捨てられた)であり、その後にタグが続きます。

In pseudocode form, the encryption process can be expressed as:

擬似コード形式では、暗号化プロセスは次のように表すことができます。

   func right_pad_to_multiple_of_16_bytes(input) {
     while (bytelen(input) % 16 != 0) {
       input = input ++ "\x00"
     }
     return input
   }
        

func AES_CTR(key, initial_counter_block, in) { block = initial_counter_block

func AES_CTR(key、initial_counter_block、in){block = initial_counter_block

     output = ""
     while bytelen(in) > 0 {
       keystream_block = AES(key = key, block = block)
       block[0:4] = little_endian_uint32(
           read_little_endian_uint32(block[0:4]) + 1)
        
       todo = min(bytelen(in), bytelen(keystream_block)
       for j = 0; j < todo; j++ {
         output = output ++ (keystream_block[j] ^ in[j])
       }
        

in = in[todo:] }

in = in [todo:]}

return output }

出力を返す}

   func encrypt(key_generating_key,
                nonce,
                plaintext,
                additional_data) {
     if bytelen(plaintext) > 2^36 {
       fail()
     }
     if bytelen(additional_data) > 2^36 {
       fail()
     }
        

message_encryption_key, message_authentication_key = derive_keys(key_generating_key, nonce)

message_encryption_key、message_authentication_key = derive_keys(key_generating_key、nonce)

     length_block =
         little_endian_uint64(bytelen(additional_data) * 8) ++
         little_endian_uint64(bytelen(plaintext) * 8)
     padded_plaintext = right_pad_to_multiple_of_16_bytes(plaintext)
     padded_ad = right_pad_to_multiple_of_16_bytes(additional_data)
     S_s = POLYVAL(key = message_authentication_key,
                   input = padded_ad ++ padded_plaintext ++
                           length_block)
     for i = 0; i < 12; i++ {
       S_s[i] ^= nonce[i]
     }
     S_s[15] &= 0x7f
     tag = AES(key = message_encryption_key, block = S_s)
        
     counter_block = tag
     counter_block[15] |= 0x80
     return AES_CTR(key = message_encryption_key,
                    initial_counter_block = counter_block,
                    in = plaintext) ++
            tag
   }
        
5. Decryption
5. 解読

Decryption takes a 16- or 32-byte key-generating key, a 96-bit nonce, and ciphertext and additional data byte strings of variable length. It either fails or outputs a plaintext that is 16 bytes shorter than the ciphertext.

復号化には、16バイトまたは32バイトのキー生成キー、96ビットのナンス、および暗号文と可変長の追加のデータバイト文字列が必要です。失敗するか、暗号文より16バイト短い平文を出力します。

To decrypt an AES-GCM-SIV ciphertext, first derive the message-encryption and message-authentication keys in the same manner as when encrypting.

AES-GCM-SIV暗号文を復号化するには、まず、暗号化時と同じ方法でメッセージ暗号化キーとメッセージ認証キーを導出します。

If the ciphertext is less than 16 bytes or more than 2^36 + 16 bytes, then fail. Otherwise, split the input into the encrypted plaintext and a 16-byte tag. Decrypt the encrypted plaintext with the message-encryption key in counter mode, where the initial counter block is the tag with the most significant bit of the last byte set to one. Advance the counter for each block in the same way as when encrypting. At this point, the plaintext is unauthenticated and MUST NOT be output until the following tag confirmation is complete:

暗号文が16バイト未満または2 ^ 36 + 16バイトを超える場合、失敗します。それ以外の場合は、入力を暗号化された平文と16バイトのタグに分割します。カウンターモードでメッセージ暗号化キーを使用して暗号化された平文を復号化します。最初のカウンターブロックは、最後のバイトの最上位ビットが1に設定されたタグです。暗号化時と同じ方法で、各ブロックのカウンターを進めます。この時点では、平文は認証されておらず、次のタグの確認が完了するまで出力してはなりません。

Pad the additional data and plaintext with zeros until they are each a multiple of 16 bytes, the AES block size. Calculate the length block and X_1, X_2, ... as above and compute S_s = POLYVAL(message-authentication-key, X_1, X_2, ...) Compute the expected tag by XORing S_s and the nonce, clearing the most significant bit of the last byte and encrypting with the message-encryption key. Compare the provided and expected tag values in constant time. Fail the decryption if they do not match (and do not release the plaintext); otherwise, return the plaintext.

追加のデータとプレーンテキストを、それぞれが16バイトの倍数、AESブロックサイズになるまでゼロでパディングします。上記のように長さブロックとX_1、X_2、...を計算し、S_s = POLYVAL(message-authentication-key、X_1、X_2、...)を計算します。最後のバイトの暗号化とメッセージ暗号化キーによる暗号化。提供されたタグ値と期待されるタグ値を一定の時間で比較します。それらが一致しない場合(および平文を解放しない場合)は、復号化に失敗します。それ以外の場合は、平文を返します。

   In pseudocode form, the decryption process can be expressed as:
   func decrypt(key_generating_key,
                nonce,
                ciphertext,
                additional_data) {
     if bytelen(ciphertext) < 16 || bytelen(ciphertext) > 2^36 + 16 {
       fail()
     }
     if bytelen(additional_data) > 2^36 {
       fail()
     }
        

message_encryption_key, message_authentication_key = derive_keys(key_generating_key, nonce)

message_encryption_key、message_authentication_key = derive_keys(key_generating_key、nonce)

     tag = ciphertext[bytelen(ciphertext)-16:]
        
     counter_block = tag
     counter_block[15] |= 0x80
     plaintext = AES_CTR(key = message_encryption_key,
                         initial_counter_block = counter_block,
                         in = ciphertext[:bytelen(ciphertext)-16])
        
     length_block =
         little_endian_uint64(bytelen(additional_data) * 8) ++
         little_endian_uint64(bytelen(plaintext) * 8)
     padded_plaintext = right_pad_to_multiple_of_16_bytes(plaintext)
     padded_ad = right_pad_to_multiple_of_16_bytes(additional_data)
     S_s = POLYVAL(key = message_authentication_key,
                   input = padded_ad ++ padded_plaintext ++
                           length_block)
     for i = 0; i < 12; i++ {
       S_s[i] ^= nonce[i]
     }
     S_s[15] &= 0x7f
     expected_tag = AES(key = message_encryption_key, block = S_s)
        
     xor_sum = 0
     for i := 0; i < bytelen(expected_tag); i++ {
       xor_sum |= expected_tag[i] ^ tag[i]
     }
        
     if xor_sum != 0 {
       fail()
     }
        

return plaintext }

プレーンテキストを返す}

6. AEADs
6. AEAD

We define two AEADs, in the format of RFC 5116, that use AES-GCM-SIV: AEAD_AES_128_GCM_SIV and AEAD_AES_256_GCM_SIV. They differ only in the size of the AES key used.

RFC 5116の形式で、AES-GCM-SIVを使用する2つのAEADを定義します:AEAD_AES_128_GCM_SIVとAEAD_AES_256_GCM_SIV。使用されるAESキーのサイズのみが異なります。

The key input to these AEADs becomes the key-generating key. Thus, AEAD_AES_128_GCM_SIV takes a 16-byte key and AEAD_AES_256_GCM_SIV takes a 32-byte key.

これらのAEADへのキー入力は、キー生成キーになります。したがって、AEAD_AES_128_GCM_SIVは16バイトのキーを受け取り、AEAD_AES_256_GCM_SIVは32バイトのキーを受け取ります。

The parameters for AEAD_AES_128_GCM_SIV are then as follows: K_LEN is 16, P_MAX is 2^36, A_MAX is 2^36, N_MIN and N_MAX are 12, and C_MAX is 2^36 + 16.

AEAD_AES_128_GCM_SIVのパラメーターは次のとおりです。K_LENは16、P_MAXは2 ^ 36、A_MAXは2 ^ 36、N_MINとN_MAXは12、C_MAXは2 ^ 36 + 16です。

The parameters for AEAD_AES_256_GCM_SIV differ only in the key size: K_LEN is 32, P_MAX is 2^36, A_MAX is 2^36, N_MIN and N_MAX are 12, and C_MAX is 2^36 + 16.

AEAD_AES_256_GCM_SIVのパラメーターは、キーサイズのみが異なります。K_LENは32、P_MAXは2 ^ 36、A_MAXは2 ^ 36、N_MINとN_MAXは12、C_MAXは2 ^ 36 + 16です。

7. Field Operation Examples
7. フィールド操作の例

Polynomials in this document will be written as 16-byte values. For example, the sixteen bytes 01000000000000000000000000000492 would represent the polynomial x^127 + x^124 + x^121 + x^114 + 1, which is also the value of x^-128 in this field.

このドキュメントの多項式は、16バイトの値として書き込まれます。たとえば、16バイトの01000000000000000000000000000492は、多項式x ^ 127 + x ^ 124 + x ^ 121 + x ^ 114 + 1を表します。これは、このフィールドのx ^ -128の値でもあります。

If a = 66e94bd4ef8a2c3b884cfa59ca342b2e and b = ff000000000000000000000000000000, then a + b = 99e94bd4ef8a2c3b884cfa59ca342b2e, a * b = 37856175e9dc9df26ebc6d6171aa0ae9, and dot(a, b) = ebe563401e7e91ea3ad6426b8140c394.

A = 66e94bd4ef8a2c3b884cfa59ca342b2e IFおよびB = ff000000000000000000000000000000、次いで+ B = 99e94bd4ef8a2c3b884cfa59ca342b2e、= 37856175e9dc9df26ebc6d6171aa0ae9 * B、及び(B)= ebe563401e7e91ea3ad6426b8140c394ドット。

8. Worked Example
8. 実施例

Consider the encryption of the plaintext "Hello world" with the additional data "example" under key ee8e1ed9ff2540ae8f2ba9f50bc2f27c using AEAD_AES_128_GCM_SIV. The random nonce that we'll use for this example is 752abad3e0afb5f434dc4310.

AEAD_AES_128_GCM_SIVを使用して、キーee8e1ed9ff2540ae8f2ba9f50bc2f27cの下に「example」という追加データを含む平文「Hello world」の暗号化を検討してください。この例で使用するランダムなナンスは752abad3e0afb5f434dc4310です。

In order to generate the message-authentication and message-encryption keys, a counter is combined with the nonce to form four blocks. These blocks are encrypted with the key given above:

メッセージ認証およびメッセージ暗号化キーを生成するために、カウンターはノンスと結合されて4つのブロックを形成します。これらのブロックは、上記のキーで暗号化されています。

Counter | Nonce Ciphertext 00000000752abad3e0afb5f434dc4310 -> 310728d9911f1f38c40e952ca83d093e 01000000752abad3e0afb5f434dc4310 -> 37b24316c3fab9a046ae90952daa0450 02000000752abad3e0afb5f434dc4310 -> a4c5ae624996327947920b2d2412474b 03000000752abad3e0afb5f434dc4310 -> c100be4d7e2c6edd1efef004305ab1e7 The latter halves of the ciphertext blocks are discarded and the remaining bytes are concatenated to form the per-message keys. Thus, the message-authentication key is 310728d9911f1f3837b24316c3fab9a0, and the message-encryption key is a4c5ae6249963279c100be4d7e2c6edd.

カウンター|ノンス暗号文00000000752abad3e0afb5f434dc4310 - > 310728d9911f1f38c40e952ca83d093e 01000000752abad3e0afb5f434dc4310 - > 37b24316c3fab9a046ae90952daa0450 02000000752abad3e0afb5f434dc4310 - > a4c5ae624996327947920b2d2412474b 03000000752abad3e0afb5f434dc4310 - > c100be4d7e2c6edd1efef004305ab1e7暗号文ブロックの後半は破棄され、残りのバイトは、メッセージごとのキーを形成するために連結されています。したがって、メッセージ認証キーは310728d9911f1f3837b24316c3fab9a0であり、メッセージ暗号化キーはa4c5ae6249963279c100be4d7e2c6eddです。

The length block contains the encoding of the bit lengths of the additional data and plaintext, respectively. The string "example" is seven characters, thus 56 bits (or 0x38 in hex). The string "Hello world" is 11 characters, or 88 = 0x58 bits. Thus, the length block is 38000000000000005800000000000000.

長さブロックには、それぞれ追加データとプレーンテキストのビット長のエンコーディングが含まれています。文字列「example」は7文字なので、56ビット(16進数では0x38)です。文字列「Hello world」は11文字、つまり88 = 0x58ビットです。したがって、ブロック長は38000000000000005800000000000000です。

The input to POLYVAL is the padded additional data, padded plaintext, and then the length block. This is 6578616d706c650000000000000000004 8656c6c6f20776f726c64000000000038000000000000005800000000000000, based on the ASCII encoding of "example" (6578616d706c65) and "Hello world" (48656c6c6f20776f726c64).

POLYVALへの入力は、パディングされた追加データ、パディングされたプレーンテキスト、そして長さブロックです。これは6578616d706c650000000000000000004 8656c6c6f20776f726c64000000000038000000000000005800000000000000で、「example」(6578616d706c65)と「Hello world」(48656c6c6f20776f726c64)のASCIIエンコーディングに基づいています。

Calling POLYVAL with the message-authentication key and the input above results in S_s = ad7fcf0b5169851662672f3c5f95138f.

メッセージ認証キーと上記の入力を使用してPOLYVALを呼び出すと、S_s = ad7fcf0b5169851662672f3c5f95138fになります。

Before encrypting, the nonce is XORed in and the most significant bit of the last byte is cleared. This gives d85575d8b1c630e256bb6c2c5f95130f, because that bit happened to be one previously. Encrypting with the message-encryption key (using AES-128) gives the tag, which is 4fbcdeb7e4793f4a1d7e4faa70100af1.

暗号化する前に、ナンスがXORされ、最後のバイトの最上位ビットがクリアされます。これにより、d85575d8b1c630e256bb6c2c5f95130fが生成されます。これは、そのビットが偶然以前にあったためです。メッセージ暗号化キー(AES-128を使用)で暗号化すると、タグ(4fbcdeb7e4793f4a1d7e4faa70100af1)が得られます。

In order to form the initial counter block, the most significant bit of the last byte of the tag is set to one. That doesn't result in a change in this example. Encrypting this with the message key (using AES-128) gives the first block of the keystream: 1551f2c1787e81deac9a99f139540ab5.

初期カウンターブロックを形成するために、タグの最後のバイトの最上位ビットが1に設定されます。この例では変更はありません。これをメッセージキーで暗号化すると(AES-128を使用)、キーストリームの最初のブロック1551f2c1787e81deac9a99f139540ab5が得られます。

The final ciphertext is the result of XORing the plaintext with the keystream and appending the tag. That gives 5d349ead175ef6b1def6fd4fbcdeb7e4793f4a1d7e4faa70100af1.

最終的な暗号文は、平文とキーストリームのXORとタグの付加の結果です。これにより、5d349ead175ef6b1def6fd4fbcdeb7e4793f4a1d7e4faa70100af1が得られます。

9. Security Considerations
9. セキュリティに関する考慮事項

AES-GCM-SIV decryption involves first producing an unauthenticated plaintext. This plaintext is vulnerable to manipulation by an attacker; thus, if an implementation released some or all of the plaintext before authenticating it, other parts of a system may process malicious data as if it were authentic. AES-GCM might be less likely to lead implementations to do this because there the ciphertext is generally authenticated before, or concurrently with, the plaintext calculation. Therefore, this text requires that implementations MUST NOT release unauthenticated plaintext. Thus, system designers should consider memory limitations when picking the size of AES-GCM-SIV plaintexts: large plaintexts may not fit in the available memory of some machines, tempting implementations to release unverified plaintext.

AES-GCM-SIV復号化では、最初に認証されていない平文を生成します。この平文は、攻撃者による操作に対して脆弱です。したがって、実装が認証の前に平文の一部またはすべてをリリースした場合、システムの他の部分が悪意のあるデータを本物であるかのように処理する可能性があります。 AES-GCMは、暗号文が通常は平文の計算の前または同時に認証されるため、実装がこれを行う可能性が低くなる可能性があります。したがって、このテキストは、実装が認証されていない平文をリリースしてはならないことを要求します。したがって、システム設計者は、AES-GCM-SIVプレーンテキストのサイズを選択するときにメモリの制限を考慮する必要があります。大きなプレーンテキストは、一部のマシンの使用可能なメモリに収まらない可能性があり、検証されていないプレーンテキストをリリースするように誘惑します。

A detailed cryptographic analysis of AES-GCM-SIV appears in [AES-GCM-SIV], and the remainder of this section is a summary of that paper.

AES-GCM-SIVの詳細な暗号分析は[AES-GCM-SIV]にあり、このセクションの残りの部分はその論文の要約です。

The AEADs defined in this document calculate fresh AES keys for each nonce. This allows a larger number of plaintexts to be encrypted under a given key. Without this step, AES-GCM-SIV encryption would be limited by the birthday bound like other standard modes (e.g., AES-GCM, AES-CCM [RFC3610], and AES-SIV [RFC5297]). This means that when 2^64 blocks have been encrypted overall, a distinguishing adversary who is trying to break the confidentiality of the scheme has an advantage of 1/2. Thus, in order to limit the adversary's advantage to 2^-32, at most 2^48 blocks can be encrypted overall. In contrast, by deriving fresh keys from each nonce, it is possible to encrypt a far larger number of messages and blocks with AES-GCM-SIV.

このドキュメントで定義されているAEADは、ナンスごとに新しいAESキーを計算します。これにより、より多くのプレーンテキストを特定のキーで暗号化できます。この手順がないと、AES-GCM-SIV暗号化は、他の標準モード(AES-GCM、AES-CCM [RFC3610]、AES-SIV [RFC5297]など)と同様に、誕生日の範囲によって制限されます。これは、2 ^ 64ブロックが全体的に暗号化されている場合、スキームの機密性を破ろうとする著名な敵が1/2の利点を持つことを意味します。したがって、攻撃者の利点を2 ^ -32に制限するために、最大で2 ^ 48ブロックを全体的に暗号化できます。対照的に、各ナンスから新しいキーを導出することにより、AES-GCM-SIVを使用して、はるかに多くのメッセージとブロックを暗号化することが可能です。

We stress that nonce misuse-resistant schemes guarantee that if a nonce repeats, then the only security loss is that identical plaintexts will produce identical ciphertexts. Since this can also be a concern (as the fact that the same plaintext has been encrypted twice is revealed), we do not recommend using a fixed nonce as a policy. In addition, as we show below, better-than-birthday bounds are achieved by AES-GCM-SIV when the nonce repetition rate is low. Finally, as shown in [BHT18], there is a great security benefit in the multiuser/multikey setting when each particular nonce is reused by a small number of users only. We stress that the nonce misuse-resistance property is not intended to be coupled with intentional nonce reuse; rather, such schemes provide the best possible security in the event of nonce reuse. Due to all of the above, it is RECOMMENDED that AES-GCM-SIV nonces be randomly generated.

nonceの誤用耐性のあるスキームは、nonceが繰り返された場合に、唯一のセキュリティ損失は、同一の平文が同一の暗号文を生成することを保証することを強調します。これも問題になる可能性があるため(同じ平文が2回暗号化されているという事実が明らかになるため)、固定ナンスをポリシーとして使用することはお勧めしません。さらに、以下に示すように、ナンス反復率が低い場合、AES-GCM-SIVによって誕生日より良い境界が達成されます。最後に、[BHT18]に示すように、特定の各ナンスが少数のユーザーのみによって再利用される場合、マルチユーザー/マルチキー設定には大きなセキュリティ上の利点があります。 nonceの誤用耐性プロパティは、意図的なnonceの再利用と組み合わせることを意図したものではないことを強調します。むしろ、そのようなスキームはnonceの再利用の場合に可能な限り最高のセキュリティを提供します。上記のすべてが原因で、AES-GCM-SIV nonceがランダムに生成されることが推奨されます。

Some example usage bounds for AES-GCM-SIV are given below. The adversary's advantage is the "AdvEnc" from [key-derive] and is colloquially the ability of an attacker to distinguish ciphertexts from random bit strings. The bounds below limit this advantage to 2^-32. For up to 256 uses of the same nonce and key (i.e., where one can assume that nonce misuse is no more than this bound), the following message limits should be respected (this assumes a short additional authenticated data (AAD), i.e., less than 64 bytes):

AES-GCM-SIVの使用範囲の例を以下に示します。攻撃者の利点は、[key-derive]の「AdvEnc」であり、口語的には攻撃者が暗号文をランダムなビット文字列から区別する能力です。以下の境界は、この利点を2 ^ -32に制限します。同じノンスとキーを最大256回使用する場合(つまり、ナンスの誤用がこの範囲以下であると想定できる場合)、次のメッセージ制限を尊重する必要があります(これは、短い追加の認証済みデータ(AAD)を想定しています)。 64バイト未満):

2^29 messages, where each plaintext is at most 1 GiB

2 ^ 29メッセージ、各平文は最大1 GiB

2^35 messages, where each plaintext is at most 128 MiB 2^49 messages, where each plaintext is at most 1 MiB

各プレーンテキストが最大128 MiBである2 ^ 35メッセージ、各プレーンテキストが最大1 MiBである2 ^ 49メッセージ

2^61 messages, where each plaintext is at most 16 KiB

2 ^ 61メッセージ、各プレーンテキストは最大16 KiB

Suzuki et al. [multi-birthday] show that even if nonces are selected uniformly at random, the probability that one or more values would be repeated 256 or more times is negligible until the number of nonces reaches 2^102. (Specifically, the probability is 1/((2^96)^(255)) * Binomial(q, 256), where q is the number of nonces.) Since 2^102 is vastly greater than the limit on the number of plaintexts per key given above, we don't feel that this limit on the number of repeated nonces will be a problem. This also means that selecting nonces at random is a safe practice with AES-GCM-SIV. The bounds obtained for random nonces are as follows (as above, for these bounds, the adversary's advantage is at most 2^-32):

鈴木ほか[複数の誕生日]は、ナンスがランダムに均一に選択された場合でも、1つ以上の値が256回以上繰り返される確率は、ナンスの数が2 ^ 102に達するまで無視できることを示しています。 (具体的には、確率は1 /((2 ^ 96)^(255))* Binomial(q、256)です。ここで、qはノンスの数です。)2 ^ 102は、上記で与えられたキーごとの平文では、繰り返されるノンスの数のこの制限が問題になるとは思われません。これはまた、ランダムにノンスを選択することが、AES-GCM-SIVで安全な方法であることを意味します。ランダムなノンスで得られる境界は次のとおりです(上記のように、これらの境界では、敵の利点は最大で2 ^ -32です)。

2^32 messages, where each plaintext is at most 8 GiB

2 ^ 32メッセージ、各平文は最大8 GiB

2^48 messages, where each plaintext is at most 32 MiB

2 ^ 48メッセージ、各平文は最大32 MiB

2^64 messages, where each plaintext is at most 128 KiB

2 ^ 64メッセージ、各平文は最大128 KiB

For situations where, for some reason, an even higher number of nonce repeats is possible (e.g., in devices with very poor randomness), the message limits need to be reconsidered. Theorem 7 in [AES-GCM-SIV] contains more details, but for up to 1,024 repeats of each nonce, the limits would be (again assuming a short AAD, i.e., less than 64 bytes):

なんらかの理由でさらに多くのノンスリピートが可能な状況(たとえば、ランダム性が非常に低いデバイス)では、メッセージの制限を再検討する必要があります。 [AES-GCM-SIV]の定理7には詳細が含まれていますが、各ナンスの最大1,024回の繰り返しの場合、制限は次のようになります(ここでも、短いAAD、つまり64バイト未満を想定しています)。

2^25 messages, where each plaintext is at most 1 GiB

2 ^ 25メッセージ、各平文は最大1 GiB

2^31 messages, where each plaintext is at most 128 MiB

2 ^ 31メッセージ、各平文は最大128 MiB

2^45 messages, where each plaintext is at most 1 MiB

2 ^ 45メッセージ、各プレーンテキストは最大1 MiB

2^57 messages, where each plaintext is at most 16 KiB

2 ^ 57メッセージ、各平文は最大16 KiB

In addition to calculating fresh AES keys for each nonce, these AEADs also calculate fresh POLYVAL keys. Previous versions of GCM-SIV did not do this and instead used part of the AEAD's key as the POLYVAL key. Bleichenbacher pointed out [Bleichenbacher16] that this allowed an attacker who controlled the AEAD key to force the POLYVAL key to be zero. If a user of this AEAD authenticated messages with a secret additional-data value, then this would be insecure as the attacker could calculate a valid authenticator without knowing the input. This does not violate the standard properties of an AEAD as the additional data is not assumed to be confidential. However, we want these AEADs to be robust against plausible misuse and also to be drop-in replacements for AES-GCM and so derive nonce-specific POLYVAL keys to avoid this issue.

各ノンスの新しいAESキーを計算することに加えて、これらのAEADは新しいPOLYVALキーも計算します。以前のバージョンのGCM-SIVはこれを行わず、代わりにAEADのキーの一部をPOLYVALキーとして使用していました。 Bleichenbacherさんは、これにより、AEADキーを制御する攻撃者がPOLYVALキーを強制的に0にできることを指摘しました[Bleichenbacher16]。このAEADのユーザーが秘密の追加データ値でメッセージを認証した場合、攻撃者が入力を知らなくても有効な認証子を計算できるため、これは安全ではありません。追加のデータは機密であると想定されていないため、これはAEADの標準プロパティに違反しません。ただし、これらのAEADは、ありそうな誤用に対してロバストであり、AES-GCMのドロップイン代替品であり、ノンス固有のPOLYVALキーを導出して、この問題を回避することを望んでいます。

We also wish to note that the probability of successful forgery increases with the number of attempts that an attacker is permitted. The advantage defined in [key-derive] and used above is specified in terms of the ability of an attacker to distinguish ciphertexts from random bit strings. It thus covers both confidentiality and integrity, and Theorem 6.2 in [key-derive] shows that the advantage increases with the number of decryption attempts, although much more slowly than with the number of encryptions; the dependence on the number of decryption queries for forgery is actually only linear, not quadratic. The latter is an artifact of the bound in the paper not being tight. If an attacker is permitted extremely large numbers of attempts, then the tiny probability that any given attempt succeeds may sum to a non-trivial chance.

また、攻撃者が許可された試行回数に応じて、偽造が成功する確率が高くなることにも注意してください。 [key-derive]で定義され、上記で使用された利点は、攻撃者が暗号文をランダムなビット文字列から区別する能力に関して指定されています。したがって、機密性と整合性の両方をカバーします。[key-derive]の定理6.2は、暗号化の数よりもはるかにゆっくりですが、復号化の試行回数とともに利点が増加することを示しています。偽造の復号化クエリの数への依存は、実際には線形であり、二次ではありません。後者は、紙の境界がきつすぎないことによるアーチファクトです。攻撃者が非常に多くの試行を許可されている場合、任意の試行が成功する小さな確率は、合計して取るに足らない可能性があります。

A security analysis of a similar scheme without nonce-based key derivation appears in [GCM-SIV], and a full analysis of the bounds when applying nonce-based key derivation appears in [key-derive]. A larger table of bounds and other information appears at [aes-gcm-siv-homepage].

nonceベースの鍵導出のない同様のスキームのセキュリティ分析は[GCM-SIV]に表示され、nonceベースの鍵導出を適用するときの境界の完全な分析は[key-derive]に表示されます。 [aes-gcm-siv-homepage]に、境界とその他の情報の大きな表が表示されます。

The multiuser/multikey security of AES-GCM-SIV was studied by [BHT18], which showed that security is almost the same as in the single-user setting, as long as nonces do not repeat many times across many users. This is the case when nonces are chosen randomly.

AES-GCM-SIVのマルチユーザー/マルチキーセキュリティは[BHT18]によって調査され、ノンスが多くのユーザー間で何度も繰り返されない限り、セキュリティはシングルユーザー設定とほぼ同じであることが示されました。これは、ナンスがランダムに選択される場合です。

10. IANA Considerations
10. IANAに関する考慮事項

IANA has added two entries to the "AEAD Algorithms" registry: AEAD_AES_128_GCM_SIV (Numeric ID 30) and AEAD_AES_256_GCM_SIV (Numeric ID 31), both referencing this document as their specification.

IANAは「AEAD Algorithms」レジストリに2つのエントリ、AEAD_AES_128_GCM_SIV(数値ID 30)とAEAD_AES_256_GCM_SIV(数値ID 31)を追加しました。どちらもこのドキュメントを仕様として参照しています。

11. References
11. 参考文献
11.1. Normative References
11.1. 引用文献

[RFC2119] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, DOI 10.17487/RFC2119, March 1997, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc2119>.

[RFC2119] Bradner、S。、「要件レベルを示すためにRFCで使用するキーワード」、BCP 14、RFC 2119、DOI 10.17487 / RFC2119、1997年3月、<https://www.rfc-editor.org/info/ rfc2119>。

[RFC8174] Leiba, B., "Ambiguity of Uppercase vs Lowercase in RFC 2119 Key Words", BCP 14, RFC 8174, DOI 10.17487/RFC8174, May 2017, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc8174>.

[RFC8174] Leiba、B。、「RFC 2119キーワードの大文字と小文字のあいまいさ」、BCP 14、RFC 8174、DOI 10.17487 / RFC8174、2017年5月、<https://www.rfc-editor.org/info/ rfc8174>。

[SP800-38A] Dworkin, M., "Recommendation for Block Cipher Modes of Operation: Methods and Techniques", NIST SP 800-38A, DOI 10.6028/NIST.SP.800-38A, December 2001, <https://csrc.nist.gov/publications/detail/sp/800-38a/ final>.

[SP800-38A] Dworkin、M。、「ブロック暗号操作モードの推奨:方法と手法」、NIST SP 800-38A、DOI 10.6028 / NIST.SP.800-38A、2001年12月、<https:// csrc .nist.gov / publications / detail / sp / 800-38a / final>。

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11.2. 参考引用

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Appendix A. The Relationship between POLYVAL and GHASH
付録A. POLYVALとGHASHの関係

GHASH and POLYVAL both operate in GF(2^128), although with different irreducible polynomials: POLYVAL works modulo x^128 + x^127 + x^126 + x^121 + 1 and GHASH works modulo x^128 + x^7 + x^2 + x + 1. Note that these irreducible polynomials are the "reverse" of each other.

GHASHとPOLYVALは両方ともGF(2 ^ 128)で動作しますが、異なる既約多項式では、POLYVALはx ^ 128 + x ^ 127 + x ^ 126 + x ^ 121 + 1を法として機能し、GHASHはx ^ 128 + x ^ 7を法として機能します+ x ^ 2 + x + 1.これらの既約多項式は互いに「逆」であることに注意してください。

GHASH also has a different mapping between 128-bit strings and field elements. Whereas POLYVAL takes the least significant to most significant bits of the first byte to be the coefficients of x^0 to x^7, GHASH takes them to be the coefficients of x^7 to x^0. This continues until, for the last byte, POLYVAL takes the least significant to most significant bits to be the coefficients of x^120 to x^127, while GHASH takes them to be the coefficients of x^127 to x^120.

GHASHは、128ビット文字列とフィールド要素の間のマッピングも異なります。 POLYVALは最初のバイトの最下位ビットから最上位ビットをx ^ 0〜x ^ 7の係数と見なしますが、GHASHはそれらをx ^ 7〜x ^ 0の係数とします。これは、最後のバイトについて、POLYVALが最下位ビットから最上位ビットをx ^ 120からx ^ 127の係数とするまで続き、GHASHがそれらをx ^ 127からx ^ 120の係数とするまで続きます。

The combination of these facts means that it's possible to "convert" values between the two by reversing the order of the bytes in a 16-byte string. The differing interpretations of bit order takes care of reversing the bits within each byte, and then reversing the bytes does the rest. This may have a practical benefit for implementations that wish to implement both GHASH and POLYVAL.

これらの事実の組み合わせは、16バイト文字列のバイトの順序を逆にすることで、2つの値を「変換」することが可能であることを意味します。ビット順序の解釈が異なると、各バイト内のビットが反転し、残りの部分はバイトを反転します。これは、GHASHとPOLYVALの両方を実装することを希望する実装にとって、実用的なメリットがあります。

In order to be clear which field a given operation is performed in, let mulX_GHASH be a function that takes a 16-byte string, converts it to an element of GHASH's field using GHASH's convention, multiplies it by x, and converts it back to a string. Likewise, let mulX_POLYVAL be a function that converts a 16-byte string to an element of POLYVAL's field using POLYVAL's convention, multiplies it by x, and converts it back.

特定の操作がどのフィールドで実行されるかを明確にするために、mulX_GHASHを16バイトの文字列を取り、GHASHの規則を使用してGHASHのフィールドの要素に変換し、xを掛けて、変換してaに戻す関数とします。ストリング。同様に、mulX_POLYVALを、POLYVALの規則を使用して16バイトの文字列をPOLYVALのフィールドの要素に変換し、xを乗算して元に戻す関数とする。

Given the 16-byte string 01000000000000000000000000000000, mulX_GHASH of that string is 00800000000000000000000000000000 and mulX_POLYVAL of that string is 02000000000000000000000000000000. As a more general example, given 9c98c04df9387ded828175a92ba652d8, mulX_GHASH of that string is 4e4c6026fc9c3ef6c140bad495d3296c and mulX_POLYVAL of it is 3931819bf271fada0503eb52574ca5f2.

16バイトの文字列01000000000000000000000000000000与えられ、その文字列のmulX_GHASHは00800000000000000000000000000000あり、その文字列のmulX_POLYVALは、より一般的な例として02000000000000000000000000000000.ある、9c98c04df9387ded828175a92ba652d8与えられ、その文字列のmulX_GHASHは4e4c6026fc9c3ef6c140bad495d3296cであり、それのmulX_POLYVALは3931819bf271fada0503eb52574ca5f2あります。

Lastly, let ByteReverse be the function that takes a 16-byte string and returns a copy where the order of the bytes has been reversed.

最後に、ByteReverseを16バイトの文字列を取り、バイトの順序を逆にしたコピーを返す関数とします。

Now GHASH and POLYVAL can be defined in terms of one another:

これで、GHASHとPOLYVALを相互に定義できます。

   POLYVAL(H, X_1, ..., X_n) =
   ByteReverse(GHASH(mulX_GHASH(ByteReverse(H)), ByteReverse(X_1), ...,
   ByteReverse(X_n)))
        
   GHASH(H, X_1, ..., X_n) =
   ByteReverse(POLYVAL(mulX_POLYVAL(ByteReverse(H)), ByteReverse(X_1),
   ..., ByteReverse(X_n)))
        

As a worked example: let H = 25629347589242761d31f826ba4b757b, X_1 = 4f4f95668c83dfb6401762bb2d01a262, and X_2 = d1a24ddd2721d006bbe45f20d3c9f362. POLYVAL(H, X_1, X_2) = f7a3b47b846119fae5b7866cf5e5b77e.

機能する例として、H = 25629347589242761d31f826ba4b757b、X_1 = 4f4f95668c83dfb6401762bb2d01a262、X_2 = d1a24ddd2721d006bbe45f20d3c9f362とします。 POLYVAL(H、X_1、X_2)= f7a3b47b846119fae5b7866cf5e5b77e。

If we wished to calculate this given only an implementation of GHASH, then the key for GHASH would be

GHASHの実装のみを前提としてこれを計算したい場合、GHASHのキーは次のようになります。

mulX_GHASH(ByteReverse(H)) = dcbaa5dd137c188ebb21492c23c9b112.

Root_battle(Batteryverse(H))= Dec 5D 138C16A:21492C23C9 Bog 2。

Then ByteReverse(GHASH(dcba..., ByteReverse(X_1), ByteReverse(X_2))) = f7a3b47b846119fae5b7866cf5e5b77e, as required.

次に、ByteReverse(GHASH(dcba ...、ByteReverse(X_1)、ByteReverse(X_2)))= f7a3b47b846119fae5b7866cf5e5b77e、必要に応じて。

In the other direction, GHASH(H, X_1, X_2) = bd9b3997046731fb96251b91f9c99d7a. If we wished to calculate this given only an implementation of POLYVAL, then we would first calculate the key for POLYVAL:

反対方向では、GHASH(H、X_1、X_2)= bd9b3997046731fb96251b91f9c99d7aです。 POLYVALの実装のみを前提としてこれを計算したい場合は、最初にPOLYVALのキーを計算します。

mulX_POLYVAL(ByteReverse(H)) = f6ea96744df0633aec8424b18e26c54a.

mulX_POLYVAL(ByteReverse(H))= f6ea96744df0633aec8424b18e26c54a。

Then ByteReverse(POLYVAL(f6ea..., ByteReverse(X_1), ByteReverse(X_2))) = bd9b3997046731fb96251b91f9c99d7a.

次に、ByteReverse(POLYVAL(f6ea ...、ByteReverse(X_1)、ByteReverse(X_2)))= bd9b3997046731fb96251b91f9c99d7a。

Appendix B. Additional Comparisons with AES-GCM
付録B. AES-GCMとの追加の比較

Some functional properties that differ between AES-GCM and AES-GCM-SIV that are also worth noting:

AES-GCMとAES-GCM-SIVの間で異なるいくつかの機能プロパティは、注目に値します。

AES-GCM allows plaintexts to be encrypted in a streaming fashion -- i.e., the beginning of the plaintext can be encrypted and transmitted before the entire message has been processed. AES-GCM-SIV requires two passes for encryption and so cannot do this.

AES-GCMを使用すると、プレーンテキストをストリーミング方式で暗号化できます。つまり、メッセージ全体が処理される前に、プレーンテキストの先頭を暗号化して送信できます。 AES-GCM-SIVは暗号化に2つのパスを必要とするため、これを行うことはできません。

AES-GCM allows a constant additional-data input to be precomputed in order to save per-message computation. AES-GCM-SIV varies the authenticator key based on the nonce and so does not permit this.

AES-GCMでは、メッセージごとの計算を節約するために、一定の追加データ入力を事前に計算できます。 AES-GCM-SIVは、ナンスに基づいて認証キーを変更するため、これを許可しません。

The performance for AES-GCM versus AES-GCM-SIV on small machines can be roughly characterized by the number of AES operations and the number of GF(2^128) multiplications needed to process a message.

小規模なマシンでのAES-GCMとAES-GCM-SIVのパフォーマンスは、AES演算の数とメッセージの処理に必要なGF(2 ^ 128)乗算の数によっておおまかに特徴付けることができます。

      Let a = (bytelen(additional-data) + 15) / 16 and
          p = (bytelen(plaintext) + 15) / 16.
        

Then AES-GCM requires p + 1 AES operations and p + a + 1 field multiplications.

次に、AES-GCMはp + 1 AES演算とp + a + 1フィールド乗算を必要とします。

Defined similarly, AES-GCM-SIV with AES-128 requires p + 5 AES operations and p + a + 1 field multiplications. With AES-256, that becomes p + 7 AES operations.

同様に定義すると、AES-128を使用するAES-GCM-SIVには、p + 5 AES演算とp + a + 1フィールド乗算が必要です。 AES-256では、それはp + 7 AES演算になります。

With large machines, the available parallelism becomes far more important, and such simple performance analysis is no longer representative. For such machines, we find that decryption of AES-GCM-SIV is only about 5% slower than AES-GCM, as long as the message is at least a couple of kilobytes. Encryption tends to run about two-thirds the speed because of the additional pass required.

大規模なマシンでは、利用可能な並列処理がはるかに重要になり、そのような単純なパフォーマンス分析はもはや代表的ではありません。このようなマシンの場合、メッセージが少なくとも数キロバイトである限り、AES-GCM-SIVの復号化はAES-GCMよりも約5%遅いだけです。暗号化は、追加のパスが必要なため、約3分の2の速度で実行される傾向があります。

Appendix C. Test Vectors
付録C.テストベクトル
C.1. AEAD_AES_128_GCM_SIV
C.1. AEAD_AES_128_GCM_SIV
   Plaintext (0 bytes) =
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377
   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             00000000000000000000000000000000
   POLYVAL result =            00000000000000000000000000000000
   POLYVAL result XOR nonce =  03000000000000000000000000000000
   ... and masked =            03000000000000000000000000000000
   Tag =                       dc20e2d83f25705bb49e439eca56de25
   Initial counter =           dc20e2d83f25705bb49e439eca56dea5
   Result (16 bytes) =         dc20e2d83f25705bb49e439eca56de25
        

Plaintext (8 bytes) = 0100000000000000 AAD (0 bytes) = Key = 01000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377 Record encryption key = 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 00000000000000004000000000000000 POLYVAL result = eb93b7740962c5e49d2a90a7dc5cec74 POLYVAL result XOR nonce = e893b7740962c5e49d2a90a7dc5cec74 ... and masked = e893b7740962c5e49d2a90a7dc5cec74 Tag = 578782fff6013b815b287c22493a364c Initial counter = 578782fff6013b815b287c22493a36cc Result (24 bytes) = b5d839330ac7b786578782fff6013b81 5b287c22493a364c

平文(8バイト)= 0100000000000000 AAD(0バイト)=キー= 01000000000000000000000000000000ナンス= 030000000000000000000000録音認証キー= d9b360279694941ac5dbc6987ada7377レコード暗号化キー= 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 00000000000000004000000000000000関数polyval結果= eb93b7740962c5e49d2a90a7dc5cec74関数polyval結果XORナンス= e893b7740962c5e49d2a90a7dc5cec74 ...とマスクされました= e893b7740962c5e49d2a90a7dc5cec74タグ= 578782fff6013b815b287c22493a364c初期カウンター= 578782fff6013b815b287c22493a36cc結果(24バイト)= b5d839330ac7b786578782fff6013b81 5b287c22493a364c364c364c364c364c

Plaintext (12 bytes) = 010000000000000000000000 AAD (0 bytes) = Key = 01000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377 Record encryption key = 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 00000000000000006000000000000000 POLYVAL result = 48eb6c6c5a2dbe4a1dde508fee06361b POLYVAL result XOR nonce = 4beb6c6c5a2dbe4a1dde508fee06361b ... and masked = 4beb6c6c5a2dbe4a1dde508fee06361b Tag = a4978db357391a0bc4fdec8b0d106639 Initial counter = a4978db357391a0bc4fdec8b0d1066b9 Result (28 bytes) = 7323ea61d05932260047d942a4978db3 57391a0bc4fdec8b0d106639

平文(12バイト)= 010000000000000000000000 AAD(0バイト)=キー= 01000000000000000000000000000000ナンス= 030000000000000000000000録音認証キー= d9b360279694941ac5dbc6987ada7377レコード暗号化キー= 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 00000000000000006000000000000000関数polyval結果= 48eb6c6c5a2dbe4a1dde508fee06361b関数polyval結果XORナンス= 4beb6c6c5a2dbe4a1dde508fee06361b ...とマスクされました= 4beb6c6c5a2dbe4a1dde508fee06361bタグ= a4978db357391a0bc4fdec8b0d106639初期カウンター= a4978db357391a0bc4fdec8b0d1066b9結果(28バイト)= 7323ea61d05932260047d942a4978db3 57391a0bc4f639

   Plaintext (16 bytes) =      01000000000000000000000000000000
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377
   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            20806c26e3c1de019e111255708031d6
   POLYVAL result XOR nonce =  23806c26e3c1de019e111255708031d6
   ... and masked =            23806c26e3c1de019e11125570803156
   Tag =                       303aaf90f6fe21199c6068577437a0c4
   Initial counter =           303aaf90f6fe21199c6068577437a0c4
   Result (32 bytes) =         743f7c8077ab25f8624e2e948579cf77
                               303aaf90f6fe21199c6068577437a0c4
        
   Plaintext (32 bytes) =      01000000000000000000000000000000
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   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377
   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            ce6edc9a50b36d9a98986bbf6a261c3b
   POLYVAL result XOR nonce =  cd6edc9a50b36d9a98986bbf6a261c3b
   ... and masked =            cd6edc9a50b36d9a98986bbf6a261c3b
   Tag =                       1a8e45dcd4578c667cd86847bf6155ff
   Initial counter =           1a8e45dcd4578c667cd86847bf6155ff
   Result (48 bytes) =         84e07e62ba83a6585417245d7ec413a9
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                               1a8e45dcd4578c667cd86847bf6155ff
        
   Plaintext (48 bytes) =      01000000000000000000000000000000
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   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377
   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            81388746bc22d26b2abc3dcb15754222
   POLYVAL result XOR nonce =  82388746bc22d26b2abc3dcb15754222
   ... and masked =            82388746bc22d26b2abc3dcb15754222
   Tag =                       5e6e311dbf395d35b0fe39c2714388f8
   Initial counter =           5e6e311dbf395d35b0fe39c2714388f8
   Result (64 bytes) =         3fd24ce1f5a67b75bf2351f181a475c7
                               b800a5b4d3dcf70106b1eea82fa1d64d
                               f42bf7226122fa92e17a40eeaac1201b
                               5e6e311dbf395d35b0fe39c2714388f8
        
   Plaintext (64 bytes) =      01000000000000000000000000000000
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                               03000000000000000000000000000000
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   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377
   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            1e39b6d3344d348f6044f89935d1cf78
   POLYVAL result XOR nonce =  1d39b6d3344d348f6044f89935d1cf78
   ... and masked =            1d39b6d3344d348f6044f89935d1cf78
   Tag =                       8a263dd317aa88d56bdf3936dba75bb8
   Initial counter =           8a263dd317aa88d56bdf3936dba75bb8
   Result (80 bytes) =         2433668f1058190f6d43e360f4f35cd8
                               e475127cfca7028ea8ab5c20f7ab2af0
                               2516a2bdcbc08d521be37ff28c152bba
                               36697f25b4cd169c6590d1dd39566d3f
                               8a263dd317aa88d56bdf3936dba75bb8
        

Plaintext (8 bytes) = 0200000000000000 AAD (1 bytes) = 01 Key = 01000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377 Record encryption key = 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 08000000000000004000000000000000 POLYVAL result = b26781e7e2c1376f96bec195f3709b2a POLYVAL result XOR nonce = b16781e7e2c1376f96bec195f3709b2a ... and masked = b16781e7e2c1376f96bec195f3709b2a Tag = 3b0a1a2560969cdf790d99759abd1508 Initial counter = 3b0a1a2560969cdf790d99759abd1588 Result (24 bytes) = 1e6daba35669f4273b0a1a2560969cdf 790d99759abd1508

平文(8バイト)= 0200000000000000 AAD(1バイト)= 01キー= 01000000000000000000000000000000ノンス= 030000000000000000000000レコード認証キー= d9b360279694941ac5dbc6987ada7377レコード暗号鍵= 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 08000000000000004000000000000000関数polyval結果= b26781e7e2c1376f96bec195f3709b2aの関数polyval結果XORナンス= b16781e7e2c1376f96bec195f3709b2a ...とmasked = b16781e7e2c1376f96bec195f3709b2a Tag = 3b0a1a2560969cdf790d99759abd1508 Initial counter = 3b0a1a2560969cdf790d99759abd1588 Result(24 bytes)= 1e6daba35669f4273b0a1a2560999cdf1790d

Plaintext (12 bytes) = 020000000000000000000000 AAD (1 bytes) = 01 Key = 01000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377 Record encryption key = 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 08000000000000006000000000000000 POLYVAL result = 111f5affb18e4cc1164a01bdc12a4145 POLYVAL result XOR nonce = 121f5affb18e4cc1164a01bdc12a4145 ... and masked = 121f5affb18e4cc1164a01bdc12a4145 Tag = 08299c5102745aaa3a0c469fad9e075a Initial counter = 08299c5102745aaa3a0c469fad9e07da Result (28 bytes) = 296c7889fd99f41917f4462008299c51 02745aaa3a0c469fad9e075a

平文(12バイト)= 020000000000000000000000 AAD(1バイト)= 01キー= 01000000000000000000000000000000ノンス= 030000000000000000000000レコード認証キー= d9b360279694941ac5dbc6987ada7377レコード暗号鍵= 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 08000000000000006000000000000000関数polyval結果= 111f5affb18e4cc1164a01bdc12a4145関数polyval結果XORナンス= 121f5affb18e4cc1164a01bdc12a4145 ...とmasked = 121f5affb18e4cc1164a01bdc12a4145 Tag = 08299c5102745aaa3a0c469fad9e075a Initial counter = 08299c5102745aaa3a0c469fad9e07da Result(28 bytes)= 296c7889fd99f41917f4462008299c5102faaaad9e075afad9e0aafaa9e0c0aaa9a0afaa9e0e0

   Plaintext (16 bytes) =      02000000000000000000000000000000
   AAD (1 bytes) =             01
   Key =                       01000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377
   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            79745ab508622c8a958543675fac4688
   POLYVAL result XOR nonce =  7a745ab508622c8a958543675fac4688
   ... and masked =            7a745ab508622c8a958543675fac4608
   Tag =                       8f8936ec039e4e4bb97ebd8c4457441f
   Initial counter =           8f8936ec039e4e4bb97ebd8c4457449f
   Result (32 bytes) =         e2b0c5da79a901c1745f700525cb335b
                               8f8936ec039e4e4bb97ebd8c4457441f
        
   Plaintext (32 bytes) =      02000000000000000000000000000000
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   AAD (1 bytes) =             01
   Key =                       01000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377
   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            2ce7daaf7c89490822051255b12eca6b
   POLYVAL result XOR nonce =  2fe7daaf7c89490822051255b12eca6b
   ... and masked =            2fe7daaf7c89490822051255b12eca6b
   Tag =                       e6af6a7f87287da059a71684ed3498e1
   Initial counter =           e6af6a7f87287da059a71684ed3498e1
   Result (48 bytes) =         620048ef3c1e73e57e02bb8562c416a3
                               19e73e4caac8e96a1ecb2933145a1d71
                               e6af6a7f87287da059a71684ed3498e1
        
   Plaintext (48 bytes) =      02000000000000000000000000000000
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   AAD (1 bytes) =             01
   Key =                       01000000000000000000000000000000
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   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            9ca987715d69c1786711dfcd22f830fc
   POLYVAL result XOR nonce =  9fa987715d69c1786711dfcd22f830fc
   ... and masked =            9fa987715d69c1786711dfcd22f8307c
   Tag =                       6a8cc3865f76897c2e4b245cf31c51f2
   Initial counter =           6a8cc3865f76897c2e4b245cf31c51f2
   Result (64 bytes) =         50c8303ea93925d64090d07bd109dfd9
                               515a5a33431019c17d93465999a8b005
                               3201d723120a8562b838cdff25bf9d1e
                               6a8cc3865f76897c2e4b245cf31c51f2
        
   Plaintext (64 bytes) =      02000000000000000000000000000000
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   AAD (1 bytes) =             01
   Key =                       01000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377
   Record encryption key =     4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
                               02000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            ffcd05d5770f34ad9267f0a59994b15a
   POLYVAL result XOR nonce =  fccd05d5770f34ad9267f0a59994b15a
   ... and masked =            fccd05d5770f34ad9267f0a59994b15a
   Tag =                       cdc46ae475563de037001ef84ae21744
   Initial counter =           cdc46ae475563de037001ef84ae217c4
   Result (80 bytes) =         2f5c64059db55ee0fb847ed513003746
                               aca4e61c711b5de2e7a77ffd02da42fe
                               ec601910d3467bb8b36ebbaebce5fba3
                               0d36c95f48a3e7980f0e7ac299332a80
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Plaintext (4 bytes) = 02000000 AAD (12 bytes) = 010000000000000000000000 Key = 01000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377 Record encryption key = 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 60000000000000002000000000000000 POLYVAL result = f6ce9d3dcd68a2fd603c7ecc18fb9918 POLYVAL result XOR nonce = f5ce9d3dcd68a2fd603c7ecc18fb9918 ... and masked = f5ce9d3dcd68a2fd603c7ecc18fb9918 Tag = 07eb1f84fb28f8cb73de8e99e2f48a14 Initial counter = 07eb1f84fb28f8cb73de8e99e2f48a94 Result (20 bytes) = a8fe3e8707eb1f84fb28f8cb73de8e99 e2f48a14

平文(4バイト)= 02000000 AAD(12バイト)= 010000000000000000000000キー= 01000000000000000000000000000000ノンス= 030000000000000000000000レコード認証キー= d9b360279694941ac5dbc6987ada7377レコード暗号鍵= 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 60000000000000002000000000000000関数polyval結果= f6ce9d3dcd68a2fd603c7ecc18fb9918関数polyval結果XORナンス= f5ce9d3dcd68a2fd603c7ecc18fb9918 ...とmasked = f5ce9d3dcd68a2fd603c7ecc18fb9918 Tag = 07eb1f84fb28f8cb73de8e99e2f48a14 Initial counter = 07eb1f84fb28f8cb73de8e99e2f48a94結果(20バイト)= a8fe3e8707f8efebeff73f28b28

Plaintext (20 bytes) = 03000000000000000000000000000000 04000000 AAD (18 bytes) = 01000000000000000000000000000000 0200 Key = 01000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = d9b360279694941ac5dbc6987ada7377 Record encryption key = 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 03000000000000000000000000000000 04000000000000000000000000000000 9000000000000000a000000000000000 POLYVAL result = 4781d492cb8f926c504caa36f61008fe POLYVAL result XOR nonce = 4481d492cb8f926c504caa36f61008fe ... and masked = 4481d492cb8f926c504caa36f610087e Tag = 24afc9805e976f451e6d87f6fe106514 Initial counter = 24afc9805e976f451e6d87f6fe106594 Result (36 bytes) = 6bb0fecf5ded9b77f902c7d5da236a43 91dd029724afc9805e976f451e6d87f6 fe106514

平文(20バイト)= 030000000000000000000000000000000400万AAD(18バイト)= 01000000000000000000000000000000 0200キー= 01000000000000000000000000000000ノンス= 030000000000000000000000レコード認証キー= d9b360279694941ac5dbc6987ada7377レコード暗号鍵= 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 03000000000000000000000000000000 04000000000000000000000000000000 9000000000000000a000000000000000関数polyval結果= 4781d492cb8f926c504caa36f61008fe関数polyval結果XORノンス= 4481d492cb8f926c504caa36f61008fe ...とmasked = 4481d492cb8f926c504caa36f610087e Tag = 24afc9805e976f451e6d87f6fe106514 Initial counter = 24afc9805e976f451e6d87f6fe106594 Result(36 bytes)= 6bb0fecf5ded9b77f902c7d5da236a43 91dd5e236f80f2f4f4c0d0d0e0f0e0e0e0f0e0e0e0f0e0e0e0e0e0e0f0e0c0より前へ

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平文(18バイト)= 03000000000000000000000000000000 0400 AAD(20バイト)= 01000000000000000000000000000000 02000000キー= 01000000000000000000000000000000ノンス= 030000000000000000000000レコード認証キー= d9b360279694941ac5dbc6987ada7377レコード暗号鍵= 4004a0dcd862f2a57360219d2d44ef6c関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 03000000000000000000000000000000 04000000000000000000000000000000 a0000000000000009000000000000000関数polyval結果= 75cbc23a1a10e348aeb8e384b5cc79fd関数polyval結果XORノンス= 76cbc23a1a10e348aeb8e384b5cc79fd ...とマスクされた= 76cbc23a1a10e348aeb8e384b5cc797dタグ= bff9b2ef00fb47920cc72a0c0f13b9fd初期カウンタ= bff9b2ef00fb47920cc72a0c0f13b9fd結果(34バイト)= 44d0aaf6fb2f1f34add5e8064e83e12a 2adabff9b2ef00fb47920cc72a0c0f13 b9fd

   Plaintext (0 bytes) =
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       e66021d5eb8e4f4066d4adb9c33560e4
   Nonce =                     f46e44bb3da0015c94f70887
   Record authentication key = 036ee1fe2d7926af68898095e54e7b3c
   Record encryption key =     5e46482396008223b5c1d25173d87539
   POLYVAL input =             00000000000000000000000000000000
   POLYVAL result =            00000000000000000000000000000000
   POLYVAL result XOR nonce =  f46e44bb3da0015c94f7088700000000
        
   ... and masked =            f46e44bb3da0015c94f7088700000000
   Tag =                       a4194b79071b01a87d65f706e3949578
   Initial counter =           a4194b79071b01a87d65f706e39495f8
   Result (16 bytes) =         a4194b79071b01a87d65f706e3949578
        

Plaintext (3 bytes) = 7a806c AAD (5 bytes) = 46bb91c3c5 Key = 36864200e0eaf5284d884a0e77d31646 Nonce = bae8e37fc83441b16034566b Record authentication key = 3e28de1120b2981a0155795ca2812af6 Record encryption key = 6d4b78b31a4c9c03d8db0f42f7507fae POLYVAL input = 46bb91c3c50000000000000000000000 7a806c00000000000000000000000000 28000000000000001800000000000000 POLYVAL result = 43d9a745511dcfa21b96dd606f1d5720 POLYVAL result XOR nonce = f931443a99298e137ba28b0b6f1d5720 ... and masked = f931443a99298e137ba28b0b6f1d5720 Tag = 711bd85bc1e4d3e0a462e074eea428a8 Initial counter = 711bd85bc1e4d3e0a462e074eea428a8 Result (19 bytes) = af60eb711bd85bc1e4d3e0a462e074ee a428a8

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Plaintext (6 bytes) = bdc66f146545 AAD (10 bytes) = fc880c94a95198874296 Key = aedb64a6c590bc84d1a5e269e4b47801 Nonce = afc0577e34699b9e671fdd4f Record authentication key = 43b8de9cea62330d15cccfc84a33e8c8 Record encryption key = 8e54631607e431e095b54852868e3a27 POLYVAL input = fc880c94a95198874296000000000000 bdc66f14654500000000000000000000 50000000000000003000000000000000 POLYVAL result = 26498e0d2b1ef004e808c458e8f2f515 POLYVAL result XOR nonce = 8989d9731f776b9a8f171917e8f2f515 ... and masked = 8989d9731f776b9a8f171917e8f2f515 Tag = d6a9c45545cfc11f03ad743dba20f966 Initial counter = d6a9c45545cfc11f03ad743dba20f9e6 Result (22 bytes) = bb93a3e34d3cd6a9c45545cfc11f03ad 743dba20f966

平文(6バイト)= bdc66f146545 AAD(10バイト)= fc880c94a95198874296キー= aedb64a6c590bc84d1a5e269e4b47801ナンス= afc0577e34699b9e671fdd4f録音認証キー= 43b8de9cea62330d15cccfc84a33e8c8レコード暗号化キー= 8e54631607e431e095b54852868e3a27関数polyval入力= fc880c94a95198874296000000000000 bdc66f14654500000000000000000000 50000000000000003000000000000000関数polyval結果= 26498e0d2b1ef004e808c458e8f2f515関数polyval結果XORナンス= 8989d9731f776b9a8f171917e8f2f515 ...とmasked = 8989d9731f776b9a8f171917e8f2f515 Tag = d6a9c45545cfc11f03ad743dba20f966 Initial counter = d6a9c45545cfc11f03ad743dba20f9e6 Result(22 bytes)= bb93a3e34d3cd6a9c20966c743f10f0303d96

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平文(9バイト)= 1177441f195495860f AAD(15バイト)= 046787f3ea22c127aaf195d1894728キー= d5cc1fd161320b6920ce07787f86743bナンス= 275d1ab32f6d1f0434d8848c録音認証キー= 8a51df64d93eaf667c2c09bd454ce5c5レコード暗号化キー= 43ab276c2b4a473918ca73f2dd85109cの関数polyval入力= 046787f3ea22c127aaf195d189472800 1177441f195495860f00000000000000 78000000000000004800000000000000関数polyval結果= 63a3451c0b23345ad02bba59956517cf関数polyval結果XORナンス= 44fe5faf244e2b5ee4f33ed5956517cf ...とmasked = 44fe5faf244e2b5ee4f33ed59565174f Tag = 1d02fd0cd174c84fc5dae2f60f52fd2b Initial counter = 1d02fd0cd174c84fc5dae2f60f52fdab Result(25 bytes)= 4f37281f7ad12949d01d2fffdd52fdfdd52fd0fdd0fdd0fdfd0dfd0fdfd0d0d0fd0fd0d0

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平文(12バイト)= 9f572c614b4745914474e7c7 AAD(20バイト)= 97e74e93キー= b3fed1473c528b8426a582995929a149ノンス= 9e9ad8780c8d63d0ab4149c0レコード認証キー= 22f50707a95dd416df069d670cb775e8レコード暗号鍵= f674a5584ee21fe97b4cebc468ab61e4の関数polyval入力c9882e5386fd9f92ec489c8fde2be2cf = c9882e5386fd9f92ec489c8fde2be2cf 97e74e93000000000000000000000000 9f572c614b4745914474e7c700000000 a0000000000000006000000000000000関数polyval結果= 0cca0423fba9d77fe7e2e6963b08cdd0関数polyval結果XORナンス= 9250dc5bf724b4af4ca3af563b08cdd0 .. 。とmasked = 9250dc5bf724b4af4ca3af563b08cd50 Tag = c1dc2f871fb7561da1286e655e24b7b0 Initial counter = c1dc2f871fb7561da1286e655e24b7b0 Result(28 bytes)= f54673c5ddf710cb1b1cbf1b1c8e1cbf1cbf1cbf1e1c0e1e0e0e

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平文(15バイト)= 0d8c8451178082355c9e940fea2f58 AAD(25バイト)= 2950a70d5a1db2316fd568378da107b5 2b0da55210cc1c1b0aキー= 2d4ed87da44102952ef94b02b805249bノンス= ac80e6f61455bfac8308a2d4レコード認証キー= 0b00a29a83e7e95b92e3a0783b29f140レコード暗号鍵= a430c27f285aed913005975c42eed5f3関数polyval入力= 2950a70d5a1db2316fd568378da107b5 2b0da55210cc1c1b0a00000000000000 0d8c8451178082355c9e940fea2f5800 c8000000000000007800000000000000関数polyval結果= 1086ef25247aa41009bbc40871d9b350関数polyval結果XORナンス= bc0609d3302f1bbc8ab366dc71d9b350 .. 。とmasked = bc0609d3302f1bbc8ab366dc71d9b350 Tag = 83b3449b9f39552de99dc214a1190b0b Initial counter = 83b3449b9f39552de99dc214a1190b8b Result(31 bytes)= c9ff545e07b88a015f05b27499b9b395b52b9b395b52b9b9b395b1390

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平文(18バイト)= 6b3db4da3d57aa94842b9803a96e07fb 6de7 AAD(30バイト)= 1860f762ebfbd08284e421702de0de18 baa9c9596291b08466f37de21c7fキー= bde3b2f204d1e9f8b06bc47f9745b3d1ノンス= ae06556fb6aa7890bebc18feレコード認証キー= 21c874a8bad3603d1c3e8784df5b3f9fレコード暗号鍵= d1c16d72651c3df504eae27129d818e8関数polyval入力= 1860f762ebfbd08284e421702de0de18 baa9c9596291b08466f37de21c7f0000 6b3db4da3d57aa94842b9803a96e07fb 6de70000000000000000000000000000 f0000000000000009000000000000000関数polyval結果= 55462a5afa0da8d646481e049ef9c764関数polyval結果XORノンス= fb407f354ca7d046f8f406fa9ef9c764 ...とmasked = fb407f354ca7d046f8f406fa9ef9c764 Tag = 3e377094f04709f64d7b985310a4db84 Initial counter = 3e377094f04709f64d7b985310a4db84 Result(34 bytes)= 6298b296e24e8cc35dce0bed484b7f4d98f4dfbd700f4fd4df4df4f3d4e4f4d4e4f4d3e4d4e9e4cc

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                               859c21
   Key =                       f901cfe8a69615a93fdf7a98cad48179
   Nonce =                     6245709fb18853f68d833640
   Record authentication key = 3724f55f1d22ac0ab830da0b6a995d74
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   POLYVAL input =             7576f7028ec6eb5ea7e298342a94d4b2
                               02b370ef9768ec6561c4fe6b7e7296fa
                               859c2100000000000000000000000000
                               e42a3c02c25b64869e146d7b233987bd
                               dfc240871d0000000000000000000000
                               1801000000000000a800000000000000
   POLYVAL result =            4cbba090f03f7d1188ea55749fa6c7bd
   POLYVAL result XOR nonce =  2efed00f41b72ee7056963349fa6c7bd
   ... and masked =            2efed00f41b72ee7056963349fa6c73d
   Tag =                       2d15506c84a9edd65e13e9d24a2a6e70
   Initial counter =           2d15506c84a9edd65e13e9d24a2a6ef0
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b3ee197d052d15506c84a9edd65e13e9 d24a2a6e70

C.2. AEAD_AES_256_GCM_SIV
C.2. AEAD_AES_256_GCM_SIV
   Plaintext (0 bytes) =
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
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   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f
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   POLYVAL input =             00000000000000000000000000000000
   POLYVAL result =            00000000000000000000000000000000
   POLYVAL result XOR nonce =  03000000000000000000000000000000
   ... and masked =            03000000000000000000000000000000
   Tag =                       07f5f4169bbf55a8400cd47ea6fd400f
   Initial counter =           07f5f4169bbf55a8400cd47ea6fd408f
   Result (16 bytes) =         07f5f4169bbf55a8400cd47ea6fd400f
        

Plaintext (8 bytes) = 0100000000000000 AAD (0 bytes) = Key = 01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f Record encryption key = b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3 456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222 POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 00000000000000004000000000000000 POLYVAL result = 05230f62f0eac8aa14fe4d646b59cd41 POLYVAL result XOR nonce = 06230f62f0eac8aa14fe4d646b59cd41 ... and masked = 06230f62f0eac8aa14fe4d646b59cd41 Tag = 843122130f7364b761e0b97427e3df28 Initial counter = 843122130f7364b761e0b97427e3dfa8 Result (24 bytes) = c2ef328e5c71c83b843122130f7364b7 61e0b97427e3df28

平文(8バイト)= 0100000000000000 AAD(0バイト)=キー= 01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000ナンス= 030000000000000000000000録音認証キー= b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7fレコード暗号化キー= b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3 456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 00000000000000004000000000000000関数polyval結果= 05230f62f0eac8aa14fe4d646b59cd41関数polyval結果XORナンス= 06230f62f0eac8aa14fe4d646b59cd41 ...とmasked = 06230f62f0eac8aa14fe4d646b59cd41 Tag = 843122130f7364b761e0b97427e3df28 Initial counter = 843122130f7364b761e0b97427e3dfa8 Result(24 bytes)= c2ef328e5c71c83b843122130f7364b7e27b27e27b2727e27b2727e27d27e27b0e0e

   Plaintext (12 bytes) =      010000000000000000000000
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
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   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f
   Record encryption key =     b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3
        

456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222 POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 00000000000000006000000000000000 POLYVAL result = 6d81a24732fd6d03ae5af544720a1c13 POLYVAL result XOR nonce = 6e81a24732fd6d03ae5af544720a1c13 ... and masked = 6e81a24732fd6d03ae5af544720a1c13 Tag = 8ca50da9ae6559e48fd10f6e5c9ca17e Initial counter = 8ca50da9ae6559e48fd10f6e5c9ca1fe Result (28 bytes) = 9aab2aeb3faa0a34aea8e2b18ca50da9 ae6559e48fd10f6e5c9ca17e

456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 00000000000000006000000000000000関数polyval結果= 6d81a24732fd6d03ae5af544720a1c13関数polyval結果XORナンス= 6e81a24732fd6d03ae5af544720a1c13 ...とマスクされた= 6e81a24732fd6d03ae5af544720a1c13タグ= 8ca50da9ae6559e48fd10f6e5c9ca17e初期カウンタ= 8ca50da9ae6559e48fd10f6e5c9ca1fe結果(28バイト)= 9aab2aeb3faa0a34aea8e2b18ca50da9 ae6559e48fd10f6e5c9ca17e

   Plaintext (16 bytes) =      01000000000000000000000000000000
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
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   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f
   Record encryption key =     b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3
                               456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
                               00000000000000008000000000000000
   POLYVAL result =            74eee2bf7c9a165f8b25dea73db32a6d
   POLYVAL result XOR nonce =  77eee2bf7c9a165f8b25dea73db32a6d
   ... and masked =            77eee2bf7c9a165f8b25dea73db32a6d
   Tag =                       c9eac6fa700942702e90862383c6c366
   Initial counter =           c9eac6fa700942702e90862383c6c3e6
   Result (32 bytes) =         85a01b63025ba19b7fd3ddfc033b3e76
                               c9eac6fa700942702e90862383c6c366
        
   Plaintext (32 bytes) =      01000000000000000000000000000000
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   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
                               00000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f
   Record encryption key =     b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3
                               456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
                               02000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            899b6381b3d46f0def7aa0517ba188f5
   POLYVAL result XOR nonce =  8a9b6381b3d46f0def7aa0517ba188f5
   ... and masked =            8a9b6381b3d46f0def7aa0517ba18875
   Tag =                       e819e63abcd020b006a976397632eb5d
   Initial counter =           e819e63abcd020b006a976397632ebdd
   Result (48 bytes) =         4a6a9db4c8c6549201b9edb53006cba8
                               21ec9cf850948a7c86c68ac7539d027f
                               e819e63abcd020b006a976397632eb5d
        
   Plaintext (48 bytes) =      01000000000000000000000000000000
                               02000000000000000000000000000000
                               03000000000000000000000000000000
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
                               00000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f
   Record encryption key =     b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3
                               456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
                               02000000000000000000000000000000
                               03000000000000000000000000000000
                               00000000000000008001000000000000
   POLYVAL result =            c1f8593d8fc29b0c290cae1992f71f51
   POLYVAL result XOR nonce =  c2f8593d8fc29b0c290cae1992f71f51
   ... and masked =            c2f8593d8fc29b0c290cae1992f71f51
   Tag =                       790bc96880a99ba804bd12c0e6a22cc4
   Initial counter =           790bc96880a99ba804bd12c0e6a22cc4
   Result (64 bytes) =         c00d121893a9fa603f48ccc1ca3c57ce
                               7499245ea0046db16c53c7c66fe717e3
                               9cf6c748837b61f6ee3adcee17534ed5
                               790bc96880a99ba804bd12c0e6a22cc4
        
   Plaintext (64 bytes) =      01000000000000000000000000000000
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                               03000000000000000000000000000000
                               04000000000000000000000000000000
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       01000000000000000000000000000000
                               00000000000000000000000000000000
   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f
   Record encryption key =     b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3
                               456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
                               02000000000000000000000000000000
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                               00000000000000000002000000000000
   POLYVAL result =            6ef38b06046c7c0e225efaef8e2ec4c4
   POLYVAL result XOR nonce =  6df38b06046c7c0e225efaef8e2ec4c4
        
   ... and masked =            6df38b06046c7c0e225efaef8e2ec444
   Tag =                       112864c269fc0d9d88c61fa47e39aa08
   Initial counter =           112864c269fc0d9d88c61fa47e39aa88
   Result (80 bytes) =         c2d5160a1f8683834910acdafc41fbb1
                               632d4a353e8b905ec9a5499ac34f96c7
                               e1049eb080883891a4db8caaa1f99dd0
                               04d80487540735234e3744512c6f90ce
                               112864c269fc0d9d88c61fa47e39aa08
        

Plaintext (8 bytes) = 0200000000000000 AAD (1 bytes) = 01 Key = 01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f Record encryption key = b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3 456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222 POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 08000000000000004000000000000000 POLYVAL result = 34e57bafe011b9b36fc6821b7ffb3354 POLYVAL result XOR nonce = 37e57bafe011b9b36fc6821b7ffb3354 ... and masked = 37e57bafe011b9b36fc6821b7ffb3354 Tag = 91213f267e3b452f02d01ae33e4ec854 Initial counter = 91213f267e3b452f02d01ae33e4ec8d4 Result (24 bytes) = 1de22967237a813291213f267e3b452f 02d01ae33e4ec854

平文(8バイト)= 0200000000000000 AAD(1バイト)= 01キー= 01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000ノンス= 030000000000000000000000レコード認証キー=レコード暗号鍵b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f = b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3 456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 08000000000000004000000000000000関数polyval結果= 34e57bafe011b9b36fc6821b7ffb3354関数polyval結果XORナンス= 37e57bafe011b9b36fc6821b7ffb3354 .. 。とmasked = 37e57bafe011b9b36fc6821b7ffb3354 Tag = 91213f267e3b452f02d01ae33e4ec854 Initial counter = 91213f267e3b452f02d01ae33e4ec8d4 Result(24 bytes)= 1de22967237a813291213f267e3b452e02d01ae33

Plaintext (12 bytes) = 020000000000000000000000 AAD (1 bytes) = 01 Key = 01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000 Nonce = 030000000000000000000000 Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f Record encryption key = b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3 456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222 POLYVAL input = 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 08000000000000006000000000000000 POLYVAL result = 5c47d68a22061c1ad5623a3b66a8e206 POLYVAL result XOR nonce = 5f47d68a22061c1ad5623a3b66a8e206 ... and masked = 5f47d68a22061c1ad5623a3b66a8e206 Tag = c1a4a19ae800941ccdc57cc8413c277f Initial counter = c1a4a19ae800941ccdc57cc8413c27ff Result (28 bytes) = 163d6f9cc1b346cd453a2e4cc1a4a19a e800941ccdc57cc8413c277f

平文(12バイト)= 020000000000000000000000 AAD(1バイト)= 01キー= 01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000ノンス= 030000000000000000000000レコード認証キー=レコード暗号鍵b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f = b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3 456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 08000000000000006000000000000000関数polyval結果= 5c47d68a22061c1ad5623a3b66a8e206関数polyval結果XORナンス= 5f47d68a22061c1ad5623a3b66a8e206 .. 。とmasked = 5f47d68a22061c1ad5623a3b66a8e206 Tag = c1a4a19ae800941ccdc57cc8413c277f Initial counter = c1a4a19ae800941ccdc57cc8413c27ff Result(28 bytes)= 163d6f9cc1b346cd453a2e4cc1800cdcc13c4c12c4c13a84a19a4

   Plaintext (16 bytes) =      02000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            452896726c616746f01d11d82911d478
   POLYVAL result XOR nonce =  462896726c616746f01d11d82911d478
   ... and masked =            462896726c616746f01d11d82911d478
   Tag =                       b292d28ff61189e8e49f3875ef91aff7
   Initial counter =           b292d28ff61189e8e49f3875ef91aff7
   Result (32 bytes) =         c91545823cc24f17dbb0e9e807d5ec17
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   Plaintext (32 bytes) =      02000000000000000000000000000000
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   AAD (1 bytes) =             01
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   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            4e58c1e341c9bb0ae34eda9509dfc90c
   POLYVAL result XOR nonce =  4d58c1e341c9bb0ae34eda9509dfc90c
   ... and masked =            4d58c1e341c9bb0ae34eda9509dfc90c
   Tag =                       aea1bad12702e1965604374aab96dbbc
   Initial counter =           aea1bad12702e1965604374aab96dbbc
   Result (48 bytes) =         07dad364bfc2b9da89116d7bef6daaaf
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                               aea1bad12702e1965604374aab96dbbc
        
   Plaintext (48 bytes) =      02000000000000000000000000000000
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   AAD (1 bytes) =             01
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   Nonce =                     030000000000000000000000
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   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            2566a4aff9a525df9772c16d4eaf8d2a
   POLYVAL result XOR nonce =  2666a4aff9a525df9772c16d4eaf8d2a
   ... and masked =            2666a4aff9a525df9772c16d4eaf8d2a
   Tag =                       03332742b228c647173616cfd44c54eb
   Initial counter =           03332742b228c647173616cfd44c54eb
   Result (64 bytes) =         c67a1f0f567a5198aa1fcc8e3f213143
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   Plaintext (64 bytes) =      02000000000000000000000000000000
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   AAD (1 bytes) =             01
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   Nonce =                     030000000000000000000000
   Record authentication key = b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f
   Record encryption key =     b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3
                               456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222
   POLYVAL input =             01000000000000000000000000000000
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   POLYVAL result =            da58d2f61b0a9d343b2f37fb0c519733
   POLYVAL result XOR nonce =  d958d2f61b0a9d343b2f37fb0c519733
   ... and masked =            d958d2f61b0a9d343b2f37fb0c519733
   Tag =                       5bde0285037c5de81e5b570a049b62a0
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平文(4バイト)= 02000000 AAD(12バイト)= 010000000000000000000000キー= 01000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000ノンス= 030000000000000000000000レコード認証キーは=レコード暗号鍵= b914f4742be9e1d7a2f84addbf96dec3 456e3c6c05ecc157cdbf0700fedad222関数polyval入力= 01000000000000000000000000000000 02000000000000000000000000000000 60000000000000002000000000000000関数polyval結果b5d3c529dfafac43136d2d11be284d7f =関数polyval 6dc76ae84b88916e073a303aafde05cf XORナンス= 6ec76ae84b88916e073a303aafde05cfをもたらします.. 。およびmasked = 6ec76ae84b88916e073a303aafde054f Tag = 1835e517741dfddccfa07fa4661b74cf最初のカウンター= 1835e517741dfddccfa07fa4661b74cf結果(20バイト)= 22b3f4cd1835e517741dfddccfa07fa4 661b74cf

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Plaintext (12 bytes) = 1db2316fd568378da107b52b AAD (20 bytes) = 0da55210cc1c1b0abde3b2f204d1e9f8 b06bc47f Key = a44102952ef94b02b805249bac80e6f6 1455bfac8308a2d40d8c845117808235 Nonce = 5c9e940fea2f582950a70d5a Record authentication key = 64779ab10ee8a280272f14cc8851b727 Record encryption key = 25f40fc63f49d3b9016a8eeeb75846e0 d72ca36ddbd312b6f5ef38ad14bd2651 POLYVAL input = 0da55210cc1c1b0abde3b2f204d1e9f8 b06bc47f000000000000000000000000 1db2316fd568378da107b52b00000000 a0000000000000006000000000000000 POLYVAL result = cc86ee22c861e1fd474c84676b42739c POLYVAL result XOR nonce = 90187a2d224eb9d417eb893d6b42739c ... and masked = 90187a2d224eb9d417eb893d6b42731c Tag = 404099c2587f64979f21826706d497d5 Initial counter = 404099c2587f64979f21826706d497d5 Result (28 bytes) = 8dbeb9f7255bf5769dd56692404099c2 587f64979f21826706d497d5

平文(12バイト)= 1db2316fd568378da107b52b AAD(20バイト)= 0da55210cc1c1b0abde3b2f204d1e9f8 b06bc47fキー= a44102952ef94b02b805249bac80e6f6 1455bfac8308a2d40d8c845117808235ノンス= 5c9e940fea2f582950a70d5aレコード認証キー= 64779ab10ee8a280272f14cc8851b727レコード暗号鍵= 25f40fc63f49d3b9016a8eeeb75846e0 d72ca36ddbd312b6f5ef38ad14bd2651関数polyval入力= 0da55210cc1c1b0abde3b2f204d1e9f8 b06bc47f000000000000000000000000 1db2316fd568378da107b52b00000000 a0000000000000006000000000000000関数polyval結果= cc86ee22c861e1fd474c84676b42739cの関数polyval結果XORナンス= 90187a2d224eb9d417eb893d6b42739c ...およびmasked = 90187a2d224eb9d417eb893d6b42731c Tag = 404099c2587f64979f21826706d497d5 Initial counter = 404099c2587f64979f21826706d497d5 Result(28 bytes)= 8dbeb9f7255bf5769dd56692404099c2 587f64979f21826706706

Plaintext (15 bytes) = 21702de0de18baa9c9596291b08466 AAD (25 bytes) = f37de21c7ff901cfe8a69615a93fdf7a 98cad481796245709f Key = 9745b3d1ae06556fb6aa7890bebc18fe 6b3db4da3d57aa94842b9803a96e07fb Nonce = 6de71860f762ebfbd08284e4 Record authentication key = 27c2959ed4daea3b1f52e849478de376 Record encryption key = 307a38a5a6cf231c0a9af3b527f23a62 e9a6ff09aff8ae669f760153e864fc93 POLYVAL input = f37de21c7ff901cfe8a69615a93fdf7a 98cad481796245709f00000000000000 21702de0de18baa9c9596291b0846600 c8000000000000007800000000000000 POLYVAL result = c4fa5e5b713853703bcf8e6424505fa5 POLYVAL result XOR nonce = a91d463b865ab88beb4d0a8024505fa5 ... and masked = a91d463b865ab88beb4d0a8024505f25 Tag = b3080d28f6ebb5d3648ce97bd5ba67fd Initial counter = b3080d28f6ebb5d3648ce97bd5ba67fd Result (31 bytes) = 793576dfa5c0f88729a7ed3c2f1bffb3 080d28f6ebb5d3648ce97bd5ba67fd

平文(15バイト)= 21702de0de18baa9c9596291b08466 AAD(25バイト)=キー98cad481796245709f f37de21c7ff901cfe8a69615a93fdf7a = 9745b3d1ae06556fb6aa7890bebc18fe 6b3db4da3d57aa94842b9803a96e07fbノンス= 6de71860f762ebfbd08284e4レコード認証キー= 27c2959ed4daea3b1f52e849478de376レコード暗号鍵= 307a38a5a6cf231c0a9af3b527f23a62 e9a6ff09aff8ae669f760153e864fc93関数polyval入力= f37de21c7ff901cfe8a69615a93fdf7a 98cad481796245709f00000000000000 21702de0de18baa9c9596291b0846600 c8000000000000007800000000000000関数polyval結果= c4fa5e5b713853703bcf8e6424505fa5関数polyval結果XORナンス= a91d463b865ab88beb4d0a8024505fa5 ...とマスクされた= a91d463b865ab88beb4d0a8024505f25タグ=初期カウンタ= b3080d28f6ebb5d3648ce97bd5ba67fdの検索結果をb3080d28f6ebb5d3648ce97bd5ba67fd(31バイト)= 793576dfa5c0f88729a7ed3c2f1bffb3 080d28f6ebb5d3648ce97bd5ba67fd

Plaintext (18 bytes) = b202b370ef9768ec6561c4fe6b7e7296 fa85 AAD (30 bytes) = 9c2159058b1f0fe91433a5bdc20e214e ab7fecef4454a10ef0657df21ac7

プレーンテキスト(18バイト)= b202b370ef9768ec6561c4fe6b7e7296 fa85 AAD(30バイト)= 9c2159058b1f0fe91433a5bdc20e214e ab7fecef4454a10ef0657df21ac7

Key = b18853f68d833640e42a3c02c25b6486 9e146d7b233987bddfc240871d7576f7 Nonce = 028ec6eb5ea7e298342a94d4 Record authentication key = 670b98154076ddb59b7a9137d0dcc0f0 Record encryption key = 78116d78507fbe69d4a820c350f55c7c b36c3c9287df0e9614b142b76a587c3f POLYVAL input = 9c2159058b1f0fe91433a5bdc20e214e ab7fecef4454a10ef0657df21ac70000 b202b370ef9768ec6561c4fe6b7e7296 fa850000000000000000000000000000 f0000000000000009000000000000000 POLYVAL result = 4e4108f09f41d797dc9256f8da8d58c7 POLYVAL result XOR nonce = 4ccfce1bc1e6350fe8b8c22cda8d58c7 ... and masked = 4ccfce1bc1e6350fe8b8c22cda8d5847 Tag = 454fc2a154fea91f8363a39fec7d0a49 Initial counter = 454fc2a154fea91f8363a39fec7d0ac9 Result (34 bytes) = 857e16a64915a787637687db4a951963 5cdd454fc2a154fea91f8363a39fec7d 0a49

キー= b18853f68d833640e42a3c02c25b6486 9e146d7b233987bddfc240871d7576f7ナンス= 028ec6eb5ea7e298342a94d4録音認証キー= 670b98154076ddb59b7a9137d0dcc0f0レコード暗号化キー= 78116d78507fbe69d4a820c350f55c7c関数polyval入力b36c3c9287df0e9614b142b76a587c3f = 9c2159058b1f0fe91433a5bdc20e214e ab7fecef4454a10ef0657df21ac70000 b202b370ef9768ec6561c4fe6b7e7296 fa850000000000000000000000000000 f0000000000000009000000000000000関数polyval結果= 4e4108f09f41d797dc9256f8da8d58c7関数polyval結果XORナンス= 4ccfce1bc1e6350fe8b8c22cda8d58c7 ...とマスクされた= 4ccfce1bc1e6350fe8b8c22cda8d5847タグ= 454fc2a154fea91f8363a39fec7d0a49初期カウンタ= 454fc2a154fea91f8363a39fec7d0ac9結果(34バイト)= 857e16a64915a787637687db4a951963 5cdd454fc2a154fea91f8363a39fec7d 0a49

Plaintext (21 bytes) = ced532ce4159b035277d4dfbb7db6296 8b13cd4eec AAD (35 bytes) = 734320ccc9d9bbbb19cb81b2af4ecbc3 e72834321f7aa0f70b7282b4f33df23f 167541 Key = 3c535de192eaed3822a2fbbe2ca9dfc8 8255e14a661b8aa82cc54236093bbc23 Nonce = 688089e55540db1872504e1c Record authentication key = cb8c3aa3f8dbaeb4b28a3e86ff6625f8 Record encryption key = 02426ce1aa3ab31313b0848469a1b5fc 6c9af9602600b195b04ad407026bc06d POLYVAL input = 734320ccc9d9bbbb19cb81b2af4ecbc3 e72834321f7aa0f70b7282b4f33df23f 16754100000000000000000000000000 ced532ce4159b035277d4dfbb7db6296 8b13cd4eec0000000000000000000000 1801000000000000a800000000000000 POLYVAL result = ffd503c7dd712eb3791b7114b17bb0cf POLYVAL result XOR nonce = 97558a228831f5ab0b4b3f08b17bb0cf ... and masked = 97558a228831f5ab0b4b3f08b17bb04f Tag = 9d6c7029675b89eaf4ba1ded1a286594 Initial counter = 9d6c7029675b89eaf4ba1ded1a286594 Result (37 bytes) = 626660c26ea6612fb17ad91e8e767639 edd6c9faee9d6c7029675b89eaf4ba1d ed1a286594

平文(21バイト)= ced532ce4159b035277d4dfbb7db6296 8b13cd4eec AAD(35バイト)= 734320ccc9d9bbbb19cb81b2af4ecbc3 e72834321f7aa0f70b7282b4f33df23f 167541キー= 3c535de192eaed3822a2fbbe2ca9dfc8 8255e14a661b8aa82cc54236093bbc23ノンス= 688089e55540db1872504e1cレコード認証キー= cb8c3aa3f8dbaeb4b28a3e86ff6625f8レコード暗号鍵= 02426ce1aa3ab31313b0848469a1b5fc 6c9af9602600b195b04ad407026bc06d関数polyval入力= 734320ccc9d9bbbb19cb81b2af4ecbc3 e72834321f7aa0f70b7282b4f33df23f 16754100000000000000000000000000 ced532ce4159b035277d4dfbb7db6296 8b13cd4eec0000000000000000000000 1801000000000000a800000000000000関数polyval結果=関数polyval結果ffd503c7dd712eb3791b7114b17bb0cf XORナンス= 97558a228831f5ab0b4b3f08b17bb0cf ...とマスクされた= 97558a228831f5ab0b4b3f08b17bb04fタグ= 9d6c7029675b89eaf4ba1ded1a286594初期カウンタ= 9d6c7029675b89eaf4ba1ded1a286594結果(37バイト)= 626660c26ea6612fb17ad91e8e767639 edd6c9faee9d6c7029675b89eaf4ba1d ed1a286594

C.3. Counter Wrap Tests
C.3. カウンターラップテスト

The tests in this section use AEAD_AES_256_GCM_SIV and are crafted to test correct wrapping of the block counter.

このセクションのテストはAEAD_AES_256_GCM_SIVを使用し、ブロックカウンターの正しいラッピングをテストするように作成されています。

   Plaintext (32 bytes) =      00000000000000000000000000000000
                               4db923dc793ee6497c76dcc03a98e108
   AAD (0 bytes) =
   Key =                       00000000000000000000000000000000
                               00000000000000000000000000000000
   Nonce =                     000000000000000000000000
   Record authentication key = dc95c078a24089895275f3d86b4fb868
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   POLYVAL input =             00000000000000000000000000000000
                               4db923dc793ee6497c76dcc03a98e108
                               00000000000000000001000000000000
   POLYVAL result =            7367cdb411b730128dd56e8edc0eff56
   POLYVAL result XOR nonce =  7367cdb411b730128dd56e8edc0eff56
   ... and masked =            7367cdb411b730128dd56e8edc0eff56
   Tag =                       ffffffff000000000000000000000000
   Initial counter =           ffffffff000000000000000000000080
   Result (48 bytes) =         f3f80f2cf0cb2dd9c5984fcda908456c
                               c537703b5ba70324a6793a7bf218d3ea
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Acknowledgements

謝辞

The authors would like to thank Daniel Bleichenbacher, Uri Blumenthal, Deb Cooley's team at NSA Information Assurance, Scott Fluhrer, Tetsu Iwata, Tibor Jager, John Mattsson, Ondrej Mosnacek, Kenny Paterson, Bart Preneel, Yannick Seurin, and Bjoern Tackmann for their helpful suggestions and review.

著者は、ダニエルブライチェンバッハー、ウリブルーメンタール、NSA情報保証のデブクーリーのチーム、スコットフルーラー、岩田徹、ティボールイェーガー、ジョンマットソン、オンドレイモスナセク、ケニーパターソン、バートプレニール、ヤニックスリン、およびビョーンタックマンに感謝します。提案とレビュー。

Authors' Addresses

著者のアドレス

Shay Gueron University of Haifa and Amazon Abba Khoushy Ave 199 Haifa 3498838 Israel

シェイゲロンハイファ大学およびアマゾンアバクーシーアベニュー199ハイファ3498838イスラエル

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Adam Langley Google LLC 345 Spear St San Francisco, CA 94105 United States of America

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Yehuda Lindell Bar-Ilan University and Unbound Tech Ramat Gan 5290002 Israel

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   Email: Yehuda.Lindell@biu.ac.il