Feistel-SP结构的已知密钥区分器

发布时间：2021-04-19 08:29

　　在ASIACRYPT 2013上,Isobe和Shibutani将Feistel结构的分组密码算法分成了三类,即Feistel-1/2/3。在这篇文章中,我们研究Feistel-3结构,它采用SPN结构的轮函数,即轮函数包含密钥异或层、非线性S盒层以及线性扩散层。我们把Feistel-3表示为Feistel-SP,该结构的算法通常采用128比特或者64比特的分组长度,并使用8比特或4比特的S盒。目前,对于Feistel-SP结构在公开密钥场景下已经有许多的分析结果。在FSE 2011上,Sasaki和Yasuda对Feistel-SP结构给出了 11轮的已知密钥区分器。随后Sasaki等人在2012年进行了改进,但是Feistel-SP结构的已知密钥区分器的轮数仍为11,对于分组长度为128比特,S盒为8比特的情况,区分攻击的时间复杂度为219,存储复杂度为219。在FSE 2017上,Dong等人在选择密钥模型下对Feistel-SP结构给出了 12轮的选择密钥区分器,并且对于分组长度为128比特,S盒为8比特的Feistel-SP,区分攻击的时间复杂度为240,存储复杂度为 235... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．３：?ＳＰ轮函数??

那么对任意ａ：?＃?〇，（？，〇）?＾?（〇，４是这种算法的５轮零相关线性壳。在这篇文章??中，我们考虑线性掩码。这里ｅｉ表示第ｉ个字节的掩码非０，其他??字节掩码为０．则Ｆｅｉｓｔｅｌ－ＳＰ的５轮零相关线性壳如图３．１所示，＊表示非０掩码。??３．３?Ｆｅｉｓｔｅｌ－ＳＰ结构的９轮零相关线性壳??在已知密钥场景下，由５轮的零相关线性壳，向上可接一个４轮的零相关线??性壳，我们可以得到Ｆｅｉｓｔｅｌ－ＳＰ的一个９轮零相关区分器。如下图３．２所示：??３．４?Ｆｅｉｓｔｅｌ－ＳＰ结构的９轮已知密钥区分器??通过定理２．２．２可知，在已知密钥场景下，存在Ｆｅｉｓｔｅｌ－ＳＰ结构的９轮的零相??关线性壳，则一定存在９轮的积分区分器。虽然我们给出的零相关线性壳的输入??－１２?—??

图３．２：?Ｆｅｉｓｔｅｌ－ＳＰ的９轮零相关线性壳?图３．３：?Ｆｅｉｓｔｅｌ－ＳＰ的９轮积分区分器??

【参考文献】：
期刊论文
[1]构造Feistel-SP结构高阶差分区分器的新方法[J]. 董乐,吴文玲,邹剑,杜蛟,李锐.  密码学报. 2014(03)



本文编号：3147205