home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1997 December / Internet_Info_CD-ROM_Walnut_Creek_December_1997.iso / drafts / draft_ietf_i / draft-ietf-ipsec-esp-rc5-cbc-00.txt < prev    next >
Text File  |  1997-04-25  |  9KB  |  274 lines
  1.  
  2. Internet Engineering Task Force                            Roy Pereira
  3. IP Security Working Group                         TimeStep Corporation
  4. Internet Draft                                           R. W. Baldwin
  5. Expires in six months                          RSA Data Security, Inc.
  6.                                                         April 25, 1997
  7.  
  8.  
  9.  
  10.                       The ESP RC5-CBC Algorithm
  11.                 <draft-ietf-ipsec-esp-rc5-cbc-00.txt>
  12.  
  13.  
  14.  
  15. Status of this Memo
  16.  
  17.    This document is a submission to the IETF Internet Protocol
  18.    Security (IPSEC) Working Group. Comments are solicited and should
  19.    be addressed to the working group mailing list (ipsec@tis.com) or
  20.    to the editor.
  21.  
  22.    This document is an Internet-Draft.  Internet Drafts are working
  23.    documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its areas,
  24.    and its working Groups. Note that other groups may also distribute
  25.    working documents as Internet Drafts.
  26.  
  27.    Internet-Drafts draft documents are valid for a maximum of six
  28.    months and may be updated, replaced, or obsolete by other documents
  29.    at any time. It is inappropriate to use Internet-Drafts as
  30.    reference material or to cite them other than as "work in
  31.    progress."
  32.  
  33.    To learn the current status of any Internet-Draft, please check the
  34.    "1id-abstracts.txt" listing contained in the Internet-Drafts Shadow
  35.    Directories on ftp.is.co.za (Africa), nic.nordu.net (Europe),
  36.    munnari.oz.au (Pacific Rim), ds.internic.net (US East Coast), or
  37.    ftp.isi.edu (US West Coast).
  38.  
  39.    Distribution of this memo is unlimited.
  40.  
  41. Abstract
  42.  
  43.    This draft describes the RC5 block cipher algorithm as to be used
  44.    with the IPSec Encapsulating Security Payload (ESP).
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55. R. Pereira, B. Baldwin                                        [Page 1]
  56.  
  57. Internet Draft        The ESP RC5-CBC Algorithm         April 25, 1997
  58.  
  59.  
  60. Table of Contents
  61.  
  62.    1. Introduction...................................................2
  63.    2. Cipher Algorithm...............................................2
  64.      2.1 Key Size....................................................2
  65.      2.2 Block Size and Padding......................................3
  66.      2.3 Payload.....................................................3
  67.      2.4 Weak Keys...................................................3
  68.      2.5 Rounds......................................................3
  69.      2.6 Background on RC5...........................................3
  70.      2.7 Performance.................................................3
  71.    3. Key Exchange Protocol Identifiers..............................4
  72.    4. Keying Material................................................4
  73.    5. Security Considerations........................................4
  74.    6. References.....................................................4
  75.    7. Acknowledgments................................................5
  76.    8. Editors' Address...............................................5
  77.  
  78. 1.  Introduction
  79.  
  80.    This draft describes how the RC5 cipher algorithm may be used with
  81.    the IPSec ESP protocol.
  82.  
  83.    It is assumed that the reader is familiar with the terms and
  84.    concepts described in the document "Security Architecture for the
  85.    Internet Protocol" [Atkinson95] and "IP Encapsulating Security
  86.    Payload (ESP)" [Kent97].
  87.  
  88.    Furthermore, this document is a companion to [Kent97] and MUST be
  89.    read in its context.
  90.  
  91. 2.  Cipher Algorithm
  92.  
  93.    The symmetric block cipher algorithm used to secure ESP is RC5 in
  94.    CBC mode with 16 rounds and a block size of 64 bits as described in
  95.    [Baldwin96].
  96.  
  97. 2.1 Key Size
  98.  
  99.    RC5's key size MUST be multiple of 8 bits and MUST be from 40 to
  100.    2040 bits  inclusive. To facilitate interoperability, it is
  101.    recommended that key sizes SHOULD be chosen from the set of 40, 128
  102.    and 160 bits.
  103.  
  104.    If the key size is not negotiated through the key exchange
  105.    protocol, then a value of 128 bits MUST be used.  All compliant
  106.    implementations MUST support a key size of 128 bits.
  107.  
  108.  
  109. R. Pereira, R. Baldwin                                        [Page 2]
  110.  
  111. Internet Draft        The ESP RC5-CBC Algorithm         April 25, 1997
  112.  
  113.  
  114. 2.2 Block Size and Padding
  115.  
  116.    RC5 has a variably length block size, but for the ESP algorithm
  117.    described in this document, the block size MUST be 8 octets (64
  118.    bits).
  119.  
  120.    When padding is required, it MUST be done according to the
  121.    conventions specified in [Kent97].
  122.  
  123. 2.3 Payload
  124.  
  125.    RC5-CBC requires an explicit Initialization Vector (IV) of 8 octets
  126.    (64 bits) that immediately precedes the cipher-text in the payload.
  127.    A new IV must be pseudo-randomly generated for each packet and then
  128.    used to encrypt that plain-text.  When decrypting, the first 8
  129.    octets of the payload are used as a IV to decrypt the remaining
  130.    payload octets.
  131.  
  132. 2.4 Weak Keys
  133.  
  134.    RC5 has no known weak keys when used with 16 rounds.
  135.  
  136. 2.5 Rounds
  137.  
  138.    RSA Labs recommends that RC5 be used with 16 rounds.  Twelve rounds
  139.    is enough to make RC5 stronger than DES against differential and
  140.    linear cryptanalysis and sixteen rounds is sufficient to make RC5
  141.    secure against both forms of cryptanalysis even at a theoretical
  142.    level.
  143.  
  144.    Compliant implementations MUST support 16 rounds.
  145.  
  146. 2.6 Background on RC5
  147.  
  148.    The RC5 encryption algorithm was developed by Ron Rivest for RSA
  149.    Data Security Inc. in order to address the need for a high-
  150.    performance software and hardware ciphering alternative to DES.
  151.  
  152. 2.7 Performance
  153.  
  154.    Benchmark numbers from RSA Data Security suggest that RC5-CBC runs
  155.    about twice as fast as Eric Young's DES-CBC implementation from
  156.    SSLeay on the popular 32-bit CPUs.
  157.  
  158.  
  159.  
  160.  
  161.  
  162.  
  163. R. Pereira, R. Baldwin                                        [Page 3]
  164.  
  165. Internet Draft        The ESP RC5-CBC Algorithm         April 25, 1997
  166.  
  167.  
  168. 3.  Key Exchange Protocol Identifiers
  169.  
  170.    For Oakley/ISAKMP [Harkins97] to negotiate ESP RC5 as described in
  171.    this draft, the transform id MUST be 4, which is stated in
  172.    [Piper97].
  173.  
  174. 4.  Keying Material
  175.  
  176.    The minimum number of bits sent from the Key Exchange Protocol to
  177.    this ESP algorithm must be greater or equal to the key size plus
  178.    the key size of the negotiated authentication algorithm.
  179.  
  180.    For example, if we are using a RC5 key size of 40 bits and we are
  181.    using HMAC-MD5 [Oehler97] as the authentication algorithm, then the
  182.    required number of bits of keying material would be:
  183.  
  184.      Bits Required = Encryption Key Size + Authentication Key Size
  185.      Bits Required = 40 + 128
  186.      Bits Required = 168
  187.  
  188.    The RC5 key is taken from the first <x> bits of the keying
  189.    material.  Where <x> represents the required key size.  The
  190.    remaining bits are truncated to equate the key size of the
  191.    authentication algorithm and used as its key.
  192.  
  193. 5.  Security Considerations
  194.  
  195.    The ESP RC5 algorithm described in this draft has the same security
  196.    considerations as in [Baldwin96].
  197.  
  198. 6.  References
  199.  
  200.    [Atkinson95] Atkinson, R., "Security Architecture for the Internet
  201.    Protocol", RFC1825, August 1995
  202.  
  203.    [Kent97] Kent, S., Atkinson, R., "IP Encapsulating Security Payload
  204.    (ESP)", draft-ietf-ipsec-new-esp-01.txt, March 1997
  205.  
  206.    [Baldwin96] Baldwin, R.W., Rivest, R., "The RC5, RC5-CBC, RC5-CBC-
  207.    Pad, and RC5-CTS Algorithms", RFC2040, October 1996
  208.  
  209.    [Piper97] Derrel, P., "The Internet IP Domain of Interpretation for
  210.    ISAKMP", draft-ietf-ipsec-ipsec-doi-03.txt, February 1997
  211.  
  212.    [Harkins97] Harkins, D. , Carrel, D., "The resolution of ISAKMP
  213.    with Oakley", draft-ietf-ipsec-isakmp-oakley-03.txt, February 1997
  214.  
  215.  
  216.  
  217. R. Pereira, R. Baldwin                                        [Page 4]
  218.  
  219. Internet Draft        The ESP RC5-CBC Algorithm         April 25, 1997
  220.  
  221.  
  222.    [Oehler97] Oehler, M., Glenn, R., "HMAC-MD5 IP Authentication with
  223.    Replay Prevention", RFC2085, February 1997
  224.  
  225. 7.  Acknowledgments
  226.  
  227.    This document is based on previous work by B. Howard of TimeStep
  228.    Corporation, suggestions from Stephen Kent, discussions from the
  229.    IPSec mailing list as well as the other IPSec drafts.
  230.  
  231.    The IPSec working group can be contacted through its chairs:
  232.  
  233.      Paul Lambert
  234.      <PALAMBER@us.oracle.com>
  235.      Oracle Corporation
  236.  
  237.    or via the IPSec working group's mailing list (ipsec@tis.com)
  238.  
  239. 8.  Editors' Address
  240.  
  241.  
  242.      Roy Pereira
  243.      <rpereira@timestep.com>
  244.      TimeStep Corporation
  245.      (613) 599-3610 x 4808
  246.  
  247.      Robert W. Baldwin
  248.      <baldwin@rsa.com> or <baldwin@lcs.mit.edu>
  249.      RSA Data Security, Inc.
  250.      (415) 595-8782
  251.  
  252.  
  253.  
  254.  
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271. R. Pereira, R. Baldwin                                        [Page 5]
  272.  
  273.  
  274.