BLAKE2.

BLAKE2 ist eine kryptografische Hash-Familie, die 2012 von Jean-Philippe Aumasson, Samuel Neves, Zooko Wilcox-O'Hearn und Christian Winnerlein als optimierte Weiterentwicklung von BLAKE, einem SHA-3-Finalisten, entworfen wurde. Sie wurde in RFC 7693 (2015) standardisiert. Es existieren zwei Hauptvarianten: BLAKE2b (Digests bis zu 64 Byte, optimiert für 64-Bit-CPUs) und BLAKE2s (Digests bis zu 32 Byte für 32-Bit- und eingebettete Plattformen), jeweils mit parallelen Formen (BLAKE2bp/BLAKE2sp).

Funktionsweise

BLAKE2 nutzt den HAIFA-Iterationsmodus über eine Kompressionsfunktion, die von der ChaCha-Stromchiffren-Permutation abgeleitet ist (Mischung der G-Funktion mit Rotationen). Entscheidend ist, dass es Keyed Hashing, Salting, Personalisierung und Tree Hashing direkt in das Primitiv einbaut, sodass ein Keyed BLAKE2 ohne separaten HMAC-Wrapper als MAC fungiert und damit die Length-Extension-Schwäche von SHA-2 vermeidet. Im Vergleich zu seinem Vorgänger reduziert es die Anzahl der Runden (12 bei 2b, 10 bei 2s) und vereinfacht das Padding zugunsten der Geschwindigkeit.

flowchart LR
  M[Message blocks] --> C[Compression f: HAIFA + ChaCha permutation]
  K[Optional key] --> C
  S[Salt / personalization] --> C
  T[Block counter t] --> C
  C --> C2[Chained state h]
  C2 -->|final block flag| O[Digest up to 64 bytes]

Verbreitung und Nachfolger

BLAKE2 ist ungebrochen, es sind keine praktikablen Kollisions- oder Preimage-Angriffe bekannt, und es ist in Software schneller als MD5, SHA-1, SHA-2 und SHA-3. Es bildet die Grundlage des Argon2-Passwort-Hashing-Gewinners (als dessen internes Kompressionsprimitiv), des WireGuard-Handshake-Hashings (BLAKE2s), von libsodiums crypto_generichash sowie von Zcash. Dasselbe Team veröffentlichte 2020 BLAKE3, ein Merkle-Tree-Design mit noch stärkerer Parallelität, wobei BLAKE2 die RFC-standardisierte, weit verbreitete Wahl bleibt.