LowMC实例的差分枚举攻击效果分析

作     者：葛欣欣 李智虎 王美琴 胡凯 GE Xinxin;LI Zhihu;WANG Meiqin;HU Kai

作者机构：山东大学网络空间安全学院(研究院)山东青岛266237 山东大学密码技术和信息安全教育部重点实验室山东青岛266237 中国电力科学研究院有限公司北京100192 

出 版 物：《网络与信息安全学报》 (Chinese Journal of Network and Information Security)

年 卷 期：2021年第7卷第3期

页      面：149-155页

学科分类：07[理学] 070104[理学-应用数学] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金(62002201,62032014) 国家重点研发计划(2018YFA0704702) 山东省重大科技创新项目(2019JZZY010133) 山东省自然科学基金重大基础研究项目(ZR202010220025) 

主　　题：分组密码 LowMC算法 差分枚举攻击 关键起始轮数 

摘      要：LowMC是具有低乘法复杂度特征的算法。针对低数据量和少量S盒参数下的LowMC实例,差分枚举攻击被提出,理论上可以攻击全轮LowMC算法。考虑到这种攻击是在线性层完全随机的条件下给出的,对LowMC算法在真实的线性层下抵抗差分枚举攻击的强度进行了研究。通过对关键起始轮数的研究发现,差分枚举攻击并非总是可以达到理论攻击轮数。对于某一些关键起始轮数比理论值小的LowMC实例,差分枚举攻击甚至会失败。由于LowMC算法的轮数设置基于现有攻击的效果,该分析对LowMC算法的轮数设计具有重要意义。