类Grain密码体制及其安全性分析

发布时间：2017-05-28 18:03

  本文关键词：类Grain密码体制及其安全性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：WG序列生成器由GF(2")上的线性反馈移位寄存器和一个WG变换组成.WG序列良好的随机性能够得到理论证明而在Grain密码体制中输出序列的随机性没有给出理论证明.综合WG密码体制和Grain密码体制的优势,本文提出一种新的密码体制即类Grain密码体制.Grain密码体制在抗代数攻击.相关攻击方面没有给出相对定量的分析结果.在类Grain密码体制中,我们采用分析简化的模型,从而给出简化模型的相对定量的分析结果.这些分析结果可以在一定程度上反映类Grain密码体制的安全性.由于在工程实现方面GF(2")上的实现不如GF(2)上的实现简便、高效.为了使类Grain密码体制更高效的实现,本文利用GF(qn)和GF(q)之间的关系提出一种改进的由GF(q)上的m序列生成GF(qm)上的m序列的构造方法,然后将其运用到WG密码体制中取代GF(2n)上的线性反馈移位寄存器.这样的一种改进可以使得WG密码体制的实现较为简单、计算量得到简化.本文通过分析实例WG7、WG8,可以看到WG7、WG8使用新的方法实现较原来的WG7、WG8的实现在计算量上得到简化.分析进一步说明使用改进的方法在WG密码体制中是可行的.在类Grain密码体制中,输出序列具有好的随机性并且其线性复杂度是指数级的.在抗代数攻击方面,本文通过分析简化的类Grain密码体制Ⅰ,得到类Grain密码体制Ⅰ的代数攻击结果.这个分析结果可以作为类lGrain密码体制抗代数攻击的一个参考.分析进一步表明在抗代数攻击方面类Grain密码体制相对于Grain密码体制安全性得到提高.在抗相关攻击方面,在NLFSR输出的7比特是攻击者可以任意获得这一假设下,本文通过分析简化的类Grain密码体制Ⅱ和修改的WG8密码体制,得到两种简化模型在抗相关攻击方面的一些相对定量的分析结果.分析结果可以作为类Grain密码体制抗相关攻击方面的一个参考.因此对于类Grain密码体制的研究是有意义的.
【关键词】：WG密码体制 正规基 Grain密码 类Grain密码 简化的类Grain密码体制Ⅰ 简化的类Grain密码体制Ⅱ 代数攻击 相关攻击
【学位授予单位】：杭州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN918.1
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-15
• 1.1 研究意义及背景11-14
• 1.2 研究内容及结构14-15
• 2 理论基础15-20
• 2.1 有限域15-16
• 2.2 迹函数16-17
• 2.3 线性反馈移位寄存器(LFSR)17-18
• 2.4 布尔函数18-19
• 2.5 WG序列19-20
• 3 由GF(q)生成扩域上m序列的方法20-30
• 3.1 GF(q~n)上的m序列的生成方法20-21
• 3.2 一种改进的GF(q~n)上的m序列的生成方法21-24
• 3.3 改进的方法与3.1节中方法的比较24-25
• 3.4 在WG中的应用25-30
• 3.4.1 WG7密码体制的两种实现的分析与比较25-28
• 3.4.2 WG8密码体制的两种实现的分析与比较28-30
• 4 类Grain密码体制及其安全性分析30-41
• 4.1 Grain密码体制30-31
• 4.2 类Grain密码体制31-32
• 4.3 类Grain密码体制的安全性分析32-41
• 4.3.1 类Grain密码体制的代数攻击分析32-36
• 4.3.2 类Grain密码体制的相关攻击分析36-38
• 4.3.3 类Grain密码体制的优势38-41
• 5 总结与展望41-42
• 参考文献42-45
• 简历45

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