轻量级分组密码的唯密文故障分析研究

发布时间：2021-04-19 15:43

　　随着信息技术与计算机技术的快速发展,物联网作为信息技术的第三次革命已经逐步深入到我们生活中的各个领域。由于物联网中的计算设备资源有限,传统的密码算法已经不能解决该领域中的安全问题,由此轻量级分组密码算法应运而生。轻量级分组密码算法具有执行效率高,资源消耗少,吞吐量低和软硬件实现效率高等优点,在物联网的安全领域发挥着重要的应用,因而其安全性分析已成为密码学研究的主流。故障分析应用于密码算法的安全性分析中,它借助微波辐射、激光照射、涡流磁场等物理方法改变正常的加密过程使其得到错误的结果,从而对密码算法进行有效的破译。其中唯密文故障分析是现有的唯一可以在唯密文条件对密码算法进行攻击的一种技术,通过导入故障,得到错误密文与中间状态值,从而推导出正确的原始密钥。LBlock算法是在2011年ANCS会议上提出来的一种轻量级分组密码算法。在密码算法的唯密文故障攻击研究中,目前没有正式发表对于Feistel结构的唯密文故障分析研究。本文首次提出了针对Feistel结构的LBlock密码算法的新型唯密文故障分析方法,通过在算法的倒数第四轮导入故障,分别使用6种区分器对算法进行分析。在原有的SEI区分器... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 主要研究对象及其研究现状
    1.3 主要工作和研究成果
    1.4 论文结构
第二章 轻量级分组密码的设计与分析
    2.1 轻量级分组密码的设计结构
        2.1.1 设计原理
        2.1.2 结构类型
    2.2 轻量级分组密码的分析
        2.2.1 传统的密码分析技术
        2.2.2 新型的密码分析技术
    2.3 本章小结
第三章 唯密文故障分析技术
    3.1 唯密文故障攻击的原理
    3.2 唯密文故障攻击的基本假设
    3.3 唯密文故障攻击的故障模型
    3.4 唯密文故障攻击的基本步骤
    3.5 唯密文故障攻击的应用
    3.6 本章小结
第四章 LBlock密码算法的唯密文故障攻击
    4.1 LBlock密码算法的研究背景
    4.2 LBlock密码算法简介
        4.2.1 符号说明
        4.2.2 加密与解密
        4.2.3 密钥编排方案
    4.3 LBlock密码算法的唯密文故障攻击
        4.3.1 基本假设与故障模型
        4.3.2 唯密文故障攻击过程
    4.4 复杂度分析
    4.5 实验结果分析
    4.6 本章小结
第五章 SIMON密码算法的唯密文故障攻击
    5.1 SIMON密码算法的研究背景
    5.2 SIMON密码算法简介
        5.2.1 符号说明
        5.2.2 加密与解密
        5.2.3 密钥编排方案
    5.3 SIMON密码算法的唯密文故障攻击
        5.3.1 基本假设与故障模型
        5.3.2 唯密文故障攻击过程
    5.4 复杂度分析
    5.5 实验结果分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]Right or wrong collision rate analysis without profiling: full-automatic collision fault attack[J]. An WANG,Yu ZHANG,Weina TIAN,Qian WANG,Guoshuang ZHANG,Liehuang ZHU.  Science China（Information Sciences）. 2018(03)
[2]物联网环境中LED轻量级密码算法的统计故障分析研究[J]. 李玮,葛晨雨,谷大武,廖林峰,高志勇,郭筝,刘亚,刘志强,石秀金.  计算机研究与发展. 2017(10)
[3]轻量级分组密码SIMON代数故障攻击[J]. 马云飞,王韬,陈浩,黄长阳.  计算机应用. 2017(07)
[4]对简化版LBLock算法的相关密钥不可能差分攻击[J]. 詹英杰,关杰,丁林,张中亚.  电子与信息学报. 2012(09)



本文编号：3147837