基于密钥扩展信息泄漏的分组密码分析研究

发布时间：2021-09-08 08:37

　　以分组密码为代表的对称密码体制作为密码学的重要组成部分,是解决网络空间领域信息安全问题的核心技术。分组密码算法的设计与分析相辅相成,共同推动分组密码不断的向前发展。对于每一个新设计的密码算法,评估其在多种分析方法下的实际安全性一直是密码学界的研究热点。本文从具有简单线性密钥扩展的分组密码算法和结构入手,深入研究多种基于密钥扩展信息泄漏的分析方法,包括经典计算条件下的相关密钥-差分类复合攻击、Biclique分析、滑动攻击和基于Simon算法的量子攻击方法等,对Piccolo、Deoxys-BC-256、BMD-128和类LED算法的安全性进行了评估,并分析了两类广义Feistel结构抵抗量子滑动攻击的能力。取得了主要研究成果如下:1.研究了轻量级分组密码算法Piccolo在相关密钥-不可能差分攻击下的安全性。结合其密钥扩展的部分周期性所呈现的信息泄漏规律,利用算法等效结构,结合明文对筛选技术,基于中间相错思想构造区分器,给出了攻击轮数最长的相关密钥-不可能差分分析结果。对每一种密钥规模的Piccolo算法分别给出了两个不同的攻击算法,攻击所需的复杂度均低于穷举分析,优于已有攻击结果。分... 

【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Piccolo算法结构

图 2.1 Piccolo 算法结构bits 数据进行操作，其主要由 8 个相实现算法的混乱和扩散。列混合矩阵4 (2 )上，具体形式如下。2 3 1 11 2 3 11 1 2 33 1 1 2M 出了双射 S 盒和 F 函数的具体构造。表 2.1 4-bit 双射 S 盒3 4 5 6 7 8 9 a 2 3 8 0 9 1 a 7

轮置换 RP

【参考文献】：
期刊论文
[1]Improved meet-in-the-middle attacks on reduced-round Piccolo[J]. Ya LIU,Liang CHENG,Zhiqiang LIU,Wei LI,Qingju WANG,Dawu GU.  Science China（Information Sciences）. 2018(03)
[2]广义Independent Biclique攻击框架及其应用[J]. 崔竞一,郭建胜,刘翼鹏.  计算机学报. 2018(02)
[3]网络空间安全综述[J]. 张焕国,韩文报,来学嘉,林东岱,马建峰,李建华.  中国科学:信息科学. 2016(02)
[4]MD-64算法的相关密钥-矩形攻击[J]. 郭建胜,崔竞一,罗伟,刘翼鹏.  电子与信息学报. 2015(12)
[5]Piccolo缩减轮数的相关密钥不可能差分分析[J]. 郑向前,张文英.  计算机应用研究. 2016(05)
[6]Eagle-128算法的相关密钥-矩形攻击[J]. 罗伟,郭建胜.  电子与信息学报. 2014(06)
[7]不可能差分攻击中的明文对筛选方法[J]. 张庆贵.  计算机工程. 2010(02)

博士论文
[1]分组密码算法的不可能差分分析[D]. 宗瑞.山东大学 2018
[2]分组密码的密钥编排方案研究及单密钥攻击研究[D]. 黄佳琳.上海交通大学 2014



本文编号：3390476