Schwachstellen in den Hash-Algorithmen SHA und MD5?

Eli Biham und Rafi Chen weisen Kollisionen für reduzierte SHA-1-Versionen nach

Bereits im Vorfeld der Konferenz Crypto 2004 hatten Gerüchte über Kollisionen in diversen Hash-Algorithmen, darunter auch SHA-0, SHA-1 und MD5, für Aufregung gesorgt. Die von Eli Biham und Rafi Chen im Rahmen der Rump-Session präsentierten aktuellen Forschungsergebnisse weisen aber nur Kollisionen für SHA-0 nach, aber auch in Bezug auf SHA-1 präsentierten die Forscher Neues.

Artikel veröffentlicht am 18. August 2004, 10:14 Uhr, Jens Ihlenfeld

Biham und Chen raten auf Basis ihrer Forschungsergebnisse, die sie in ihrem Paper Near-Collisions of SHA-0 zumindest ansprechen, von einer Nutzung von SHA-0 ab. Allerdings war der 1993 von der NSA (National Security Agency) zusammen mit dem NIST (National Institute of Standards and Technology) entwickelte Algorithmus bereits 1995 durch SHA-1 ersetzt worden, nachdem ein Design-Fehler im Algorithmus entdeckt wurde.

Für reduzierte Varianten von SHA-1 konnten die beiden Wissenschaftler aber ebenfalls mitunter Millionen von Kollisionen nachweisen. Die beiden gehen zudem davon aus, diese auch für längere Varianten finden zu können. Aber, so die Forscher klar, derzeit gehen sie nicht davon aus, dass ihre Attacken gegen SHA-1 diesen Algorithmus unbrauchbar machen.

Unter dem Titel Collisions for Hash Functions MD4, MD5, HAVAL-128 and RIPEMD legten zudem vier chinesische Forscher ein Papier vor, das Kollisionen in den Hash-Algorithmen MD4, MD5, HAVAL-128 und RIPEMD aufzeigt. Zunächst waren kurz vor der Konferenz noch "Endian-Probleme" in dem Paper aufgetaucht, die Forscher aber noch korrigieren konnten. Ihre Ergebnisse konnten zumindest nachvollzogen werden, wie Eric Rescorla und Markku-Juhani O. Saarinen zeigen.

Welche Bedeutung diesen Erkenntnissen beizumesen ist, scheint derzeit noch unklar, denn aus dem Paper geht nicht hervor, wie die Kollision in MD5 erzeugt wurde. Auch die anfänglichen Unstimmigkeiten sorgten für Zweifel an der Bedeutung des Papers. Die Tatsache, dass eine einzelne Kollision, also zwei Datensätze, die zu gleichen Hash-Werten führen, gefunden wird, ist an sich nichts Schlimmes. Wie aber Krypto-Experte Edward W. Felten anmerkt, sind entsprechende Funde meist Ausgangspunkt für weitergehende Entdeckungen.

Hash-Algorithmen werden in vielfältiger Form in Verschlüsselungssystemen eingesetzt. Die Möglichkeit, ohne enorm großen Aufwand Kollisionen erzeugen zu können, hätte insbesondere bei den weit verbreiteten Methoden wie SHA und MD5 große Auswirkungen auf die Sicherheit der darauf aufsetzenden Verschlüsselung.