检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：常会敏西安电子科技大学

学位级别：硕士

信息安全的重要基础就是密码学理论和密码技术。随着物联网的发展,轻量级分组密码算法安全的研究成为了一个重要的课题。互联网的发展也推动者通信行业的不断进步,资源受限的设备中都要用到能耗低同时安全性高的密码算法,也因此轻量级... 详细信息

信息安全的重要基础就是密码学理论和密码技术。随着物联网的发展,轻量级分组密码算法安全的研究成为了一个重要的课题。互联网的发展也推动者通信行业的不断进步,资源受限的设备中都要用到能耗低同时安全性高的密码算法,也因此轻量级分组密码算法的研究越来越受到密码学家的广泛关注。差分密码分析开始主要是针对DES提出的一种密码分析方法,但是它仍然能有效的运用到类似结构的密码算法中。差分密码分析属于一种选择明文攻击,差分密码主要利用的是明文对和密文对之间相互影响从而恢复部分或者全部密钥比特。与穷举搜索攻击相比,差分密码分析更有效,也是迄今为止攻击迭代类型的分组密码的有效方法之一。对差分分析的研究的核心就是研究非线性部分的差分特征,即S盒的差分特征,所以在分析时重点是S的差分特征。MIBS是一个Feistel结构的轻量级分组密码算法,轮函数的结构是SP型并且密钥长度是64比特或者80比特。MIBS的主要特点是功耗低并且硬件实现简单。本文通过深入研究差分密码的理论,结合了MIBS的具体结构,在Mitsuru Matsui算法的基础上进行优化,设计出一个搜索算法。利用优化以后的搜索算法能在较短的时间搜索出多轮的MIBS的最大差分特征和概率。DESL作为DES的改进版本,也是一种轻量级分组密码算法。结合DESL的S盒的设计准则,本文利用计算机得到了具体的S盒的差分分布表。通过深入研究S盒的差分的特点,设计出DESL的轮特征搜索算法,并且得到了典型的几个轮特征及其概率。

关键词：轻量级分组密码差分密码分析 MIBS算法 DESL算法

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密码体制中差分分析技术研究

密码体制中差分分析技术研究

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作者：陈小光西安电子科技大学

学位级别：硕士

现代密码学理论和密码技术是信息安全的重要基础。分组密码是密码学的一个重要分支,分组密码的安全性研究成为一个重要的课题。差分密码分析是一种选择明文攻击,通过分析明文对的差值对密文对的差值的影响来恢复某些密钥比特。差分密码... 详细信息

现代密码学理论和密码技术是信息安全的重要基础。分组密码是密码学的一个重要分支,分组密码的安全性研究成为一个重要的课题。差分密码分析是一种选择明文攻击,通过分析明文对的差值对密文对的差值的影响来恢复某些密钥比特。差分密码分析是针对DES提出来的,但它对其它类似有固定s盒的密码算法同样有效,它是迄今已知的攻击迭代型分组密码体制最有效的方法之一。通过深入研究差分密码分析技术的相关理论,结合DES密码结构,本文改进了Mitsuru Matsui针对有s盒的Feistel结构的密码体制提出的最大差分特征搜索算法,利用改进的算法较快的得到了高轮DES的最大差分特征及其概率。利用高轮的最大差分特征对高轮DES进行了差分密码分析,同时给出高轮差分密码分析的数据复杂度。研究了RIJNDAEL的密码结构及s盒特点,本文用计算机得到了其s盒的差分分布表,结合s盒的差分分布表的特点和RIJNDAEL的密码结构,通过差分活性盒与差分特征的输入差分活性盒分布图得到了各轮的差分特征概率的上限,证实了RIJNDAEL密码算法具有很强的抗差分分析特性。

关键词：差分密码分析分组密码数据加密标准(DES) 高级加密标准(RIJNDAEL)

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分组密码中基于运算的差分概率分析

分组密码中基于运算的差分概率分析

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作者：黄远敏华中师范大学

学位级别：硕士

在分组密码算法的设计中,密码设计者希望通过增加差分的混淆与扩散,达到安全设计的要求。目前流行的RC5, RC6[19], Threefish, SHA-X[13]等密码算法的关键部件,除了使用S盒之外,也在轮函数的设计中增加基本的运算或者运算单元来提高算... 详细信息

在分组密码算法的设计中,密码设计者希望通过增加差分的混淆与扩散,达到安全设计的要求。目前流行的RC5, RC6[19], Threefish, SHA-X[13]等密码算法的关键部件,除了使用S盒之外,也在轮函数的设计中增加基本的运算或者运算单元来提高算法的安全性。现在常用的基本运算是加法、异或和移位三种,这三种基本的运算已经是完备性的运算。在密码算法的设计过程中,使用基本运算可以在高效软硬件实现的基础上,提高密码算法的安全性。所以,在密码的设计中增加加法、异或和移位等基本运算是一种常用的构造方法。本文在加法和异或运算的基础上增加了减法运算,通过研究已有文献的差分概率计算的方法,以此为基础给出了计算其他增加减法的运算结构的差分概率的方法。本文从五个章节展开对差分对应在基本运算作用下的概率进行分析,得到的主要结论有： 1.介绍已有运算结构的差分对应的概率xdp+的计算方法。在计算过程中,使用进位状态S函数,以及进位运算的方法,通过图论中边连通的关系,构造边的邻接矩阵,再利用矩阵乘法原理,计算差分的概率。并且,还用该方法验证了adp(?)。的差分概率的计算过程。 2.为了计算使用加法、减法和异或三种运算构成的运算单元的差分对应的概率,文中重新构造了两组运算的组合,根据进位S函数的计算方法,推导出新的构造的差分对应的概率计算公式。差分概率的计算公式的关键在于：要根据运算,定义进位状态函数S,根据按位运算的进位结果,从进位结果中获得邻接矩阵,最后计算矩阵相乘。为验证计算公式的正确性,文中用计算机程序遍历所有结果,最后,验证了公式的有效性。 3.在四种不同运算结构下的差分概率进行比较,得到：同一差分对应在不同运算作用下的概率不相同；不同的差分对应在相同的运算作用下的概率也不相同.这说明在运算的设计上可以使用多种运算结合,灵活选用设计方式。 4.本文总结了加法、减法和异或这三种进行组合的差分概率的计算,可以给密码分析人员提供更多的分析工具。

关键词：分组密码差分密码分析状态函数S 邻接矩阵矩阵乘法差分概率计算

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分组密码的差分类自动化分析方法研究

分组密码的差分类自动化分析方法研究

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作者：蒋若怡桂林电子科技大学

学位级别：硕士

分组密码具有加解密速度快、容易标准化和安全性容易评估等优势,在网络信息安全领域中发挥重要作用。分组密码的差分密码分析是一种经典分析方法,其基本思想是寻找一条高概率差分路径（差分区分器）,并由此构建密钥恢复攻击。如何自动... 详细信息

分组密码具有加解密速度快、容易标准化和安全性容易评估等优势,在网络信息安全领域中发挥重要作用。分组密码的差分密码分析是一种经典分析方法,其基本思想是寻找一条高概率差分路径（差分区分器）,并由此构建密钥恢复攻击。如何自动化地构建新型差分区分器是目前的一个研究热点。本文基于深度学习,构建密码算法的差分神经区分器自动化搜索方法,并对简化轮SPECK32/64、SKINNY-64、PRESENT-80密码算法给出安全性新评价。主要研究成果如下:1、提出一种多差分神经区分器搜索新方法。该方法根据多差分密码分析的思想,并通过MILP（混合整数线性规划）技术找到的一条差分路径,结合深度学习中的Res Net结构,构建了多差分神经区分器模型。当对SPECK32/64算法进行实际测试时,捕获了5至7轮的差分神经区分器,其数据复杂度均为224.99。与已有结果比较:该方法将5轮区分器准确率提高了5%,6轮区分器准确率提高了7.6%。2、提出了一种针对5轮及6轮SKINNY-64算法差分区分器的自动化搜索新方法。针对SKINNY-64算法的特性,对单差分和多差分神经区分器的结构与参数进行调整。通过MILP技术选取了SKINNY-64算法的5轮及6轮差分路径,并根据其输入差分分别捕获了5及6轮的神经区分器。实验结果表明:单差分与多差分模型的数据复杂度分别为223.39和224.99,相比于传统区分器(数据复杂度245)有显著地降低;特别地,模型在5轮SKINNY-64差分区分器的准确率约为99.9%,而6轮的区分器准确率约为75%。3、提出了一种针对PRESENT-80算法差分区分器的自动化搜索新方法。该方法利用深度学习中的MLP（多层感知器）结构,与多差分密码分析结合,构造了一种新型的多差分神经区分器模型。与已有结果相比,MLP结构的多差分模型将PRESENT-80算法的区分器轮数从原有的5轮扩展到了7轮,并且5至7轮差分神经区分器的数据复杂度均为224.99个选择明文。

关键词：分组密码深度学习差分密码分析自动化搜索神经区分器

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基于MILP的轻量级分组密码的差分分析

基于MILP的轻量级分组密码的差分分析

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作者：付思豪上海交通大学

学位级别：硕士

轻量级密码是对称密码学的一个分支,它占用资源少、功耗低、硬件实现简单,对网络数据的安全保障性高。SPN结构的轻量级分组密码结构相对简单,对它的安全性进行分析显得尤为重要。本文主要通过使用MILP自动化的搜索技术,对Skinny和Gift... 详细信息

轻量级密码是对称密码学的一个分支,它占用资源少、功耗低、硬件实现简单,对网络数据的安全保障性高。SPN结构的轻量级分组密码结构相对简单,对它的安全性进行分析显得尤为重要。本文主要通过使用MILP自动化的搜索技术,对Skinny和Gift这两个SPN结构的轻量级分组密码进行差分分析,并给出对它们的安全性评估。本文首先对SPN结构的轻量级分组密码算法进行了结构分析,其中包括对替换层、扩散层和密钥加层三个部分的分析。在对它们结构分析的基础上,得出了在加密过程中差分值的传递规律。在构造MILP模型的部分,本文分别论述了构造线性部分和非线性部分的MILP模型的方法。在线性部分,差分值的传递规律较为简单,通常与轮函数的运算关系保持一致或者不引入任何差分。在非线性部分,本文研究了S盒的差分分布表,输入差分和输出差分的关系,并通过不可能的差分分布表来构造S盒的MILP模型。本文提出了一种贪婪算法,可以尽最大的可能缩小非线性部分所构建的MILP模型,使模型求解的速度尽可能加快。借助对SPN结构的轻量级分组密码算法的结构和差分值传递规律的分析,本文挑选了两个分组密码算法——Skinny和Gift,对他它们构造了MILP模型并进行求解。在构造模型的过程中,对构造好的模型进行大幅度的简化,尽可能的在求解的时间和空间上都达到最优。然后,本文使用LPSolve线性规划求解器对所构造好的MILP进行求解,求出了Skinny-64和Gift-64这两个版本在11轮情况下概率最大的差分路径,并求出了概率最大时的差分路径对应的差分传播概率。实验数据表明,对于11轮的差分攻击,Skinny-64的差分扩散情况比Gift-64要快得多,即Skinny-64对差分密码分析的抵抗能力要远强于Gift-64。其根本原因在于,Gift的加密轮函数中,扩散层部分比Skinny要简单的多,使得扩散层对差分扩散的影响很弱。

关键词： MILP SPN 差分密码分析轻量级分组密码 Skinny Gift

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一种阻止差分密码分析攻击的方法

一种阻止差分密码分析攻击的方法

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作者：蔡志匡王明王子轩刘璐胡善文张翼郭宇锋 210003 江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号

一种阻止差分密码分析攻击的方法，通过自适应扫描链、控制模块和明文分析模块实现；明文分析模块控制自适应扫描链，使得仅其中一个字节的最后一个比特位不同的两个明文经过不同结构的扫描链输入，而造成原本可以利用差分密码分析攻击... 详细信息

标准号: CN112000996A

一种阻止差分密码分析攻击的方法，通过自适应扫描链、控制模块和明文分析模块实现；明文分析模块控制自适应扫描链，使得仅其中一个字节的最后一个比特位不同的两个明文经过不同结构的扫描链输入，而造成原本可以利用差分密码分析攻击技术破解密钥的两个输入明文无法产生能够被差分密码分析攻击技术利用的输出；相较于复杂扫描链，设计的电路结构可以在一定程度上迷惑使用差分密码分析攻击的攻击者，导致攻击者恢复出错误的密钥信息。通过实验分析，证明了自适应扫描链结构的明文分析技术安全性得到很大提升。

关键词：明文差分密码分析攻击自适应扫描分析模块扫描链技术安全性电路结构技术利用控制模块密钥信息实验分析比特位链结构密钥破解输出恢复分析

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一种阻止差分密码分析攻击的方法

一种阻止差分密码分析攻击的方法

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作者：蔡志匡王明王子轩刘璐胡善文张翼郭宇锋 210003 江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号

标准号: CN112000996B

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用代替—置换网络抵抗差分和线性密码分析

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密码与信息 1996年第4期 38-52页

作者： Tava.,SE 曾国平

在本文中，我们考察了一类称为代替－置换网络的乘积密码，研究了这些密码网络抵抗两种重要攻击：差分密码分析和线性密码分析的能力。我们特别以代替圈数的函数形式给出了差分特征概率和线性逼近概率的上界。更进一步，我们证明了通过... 详细信息

在本文中，我们考察了一类称为代替－置换网络的乘积密码，研究了这些密码网络抵抗两种重要攻击：差分密码分析和线性密码分析的能力。我们特别以代替圈数的函数形式给出了差分特征概率和线性逼近概率的上界。更进一步，我们证明了通过使用具有良好扩散特征的大Ｓ－盒和用适当的线性变换替换圈之间的置换就能够有效地提高密码在抵抗这两种攻击方法的安全性。

关键词：代替-置换网络差分密码分析线性密码分析

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差分-双线性密码分析研究

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通信技术 2008年第2期41卷 49-51页

作者：陈强周亮电子科技大学通信与信息工程学院四川成都610054

差分密码分析和线性密码分析是分组密码分析中应用最广泛的技术。随着差分-线性密码分析的出现,一大批派生出来的密码分析方法表现出了很好的攻击效果。文中首先介绍了这两种密码分析方法的原理,然后推广到双线性密码分析。由于双线性... 详细信息

差分密码分析和线性密码分析是分组密码分析中应用最广泛的技术。随着差分-线性密码分析的出现,一大批派生出来的密码分析方法表现出了很好的攻击效果。文中首先介绍了这两种密码分析方法的原理,然后推广到双线性密码分析。由于双线性密码分析攻击Feistel结构的密码特别有效,所以在某些场合,由差分密码分析和双线性密码分析结合成的差分-双线性密码分析具有比差分-线性密码分析更好的攻击效果。

关键词：差分密码分析线性密码分析双线性密码分析差分-双线性密码分析

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概率积分密码分析

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计算机学报 2012年第9期35卷 1897-1905页

作者：李晓千吴文玲李宝于晓丽中国科学院信息工程研究所北京100093 中国科学院软件研究所北京100190

在传统的积分密码分析中,积分区分器都是以概率1成立的.虽然Knudsen等学者提到过:"就像差分一样,积分也可以是概率的",但是,没有文献报道过进一步的研究.文中对此问题进行了探讨,提出了概率积分密码分析方法,并从理论和实验... 详细信息

在传统的积分密码分析中,积分区分器都是以概率1成立的.虽然Knudsen等学者提到过:"就像差分一样,积分也可以是概率的",但是,没有文献报道过进一步的研究.文中对此问题进行了探讨,提出了概率积分密码分析方法,并从理论和实验两方面验证了概率积分分析方法的有效性.对于采用S盒设计的分组密码,文中证明了如果S盒的差分均匀性越接近随机概率,则分组密码抵抗概率积分密码分析的能力就越强.同时,文中指出高阶积分分析的某些技巧对于概率积分分析是行不通的,主要原因是随着求和变量个数的增加,积分特征概率趋近于随机概率.最后,文中通过对AES和LBlock这两个算法的概率积分分析实例,说明目前广泛使用的分组密码算法对于概率积分密码分析方法都是免疫的.

关键词：积分密码分析差分密码分析概率积分密码分析轻量级密码 AES LBlock

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