检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机技术与发展 2025年第2期35卷 63-69页

作者：何峰董晓丽韦永壮桂林电子科技大学广西密码学与信息安全重点实验室广西桂林541004 西安邮电大学网络空间安全学院陕西西安710121

Square分组密码算法是由Daemen等人设计,并在1997年快速软件加密(FSE)国际会议上首次公布。该密码算法基于SPN(Substitution-Permutation Network)结构,其分组长度和密钥长度均为128比特;具有设计新颖、实现高效等优点,也是高级加密标准... 详细信息

Square分组密码算法是由Daemen等人设计,并在1997年快速软件加密(FSE)国际会议上首次公布。该密码算法基于SPN(Substitution-Permutation Network)结构,其分组长度和密钥长度均为128比特;具有设计新颖、实现高效等优点,也是高级加密标准(AES)算法的前身,在密码学界备受关注。中间相遇攻击作为分组密码算法的重要分析方法之一,如何研究Square算法抵抗中间相遇攻击一直是业内讨论的热点问题。该文基于Square算法的结构特点和截断差分特征,利用差分枚举技术,构造了一个3.5轮中间相遇区分器。通过密钥桥技术及Square算法的密钥编排特点,推演出了主密钥与子密钥之间的部分线性关系。由此,将3.5轮区分器向前扩展1轮,向后扩展1.5轮,实现了对6轮Square算法的中间相遇攻击。该攻击所需数据复杂度为2105个选择明文,时间复杂度为2105次6轮加密,存储复杂度为285个分组。与已有攻击结果相比,新的攻击有效地降低了所需的数据复杂度、时间复杂度和存储复杂度。

关键词：分组密码 Square算法中间相遇攻击差分枚举技术密钥桥技术

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RAIN-128算法的中间相遇攻击

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 327-334页

作者：杜小妮郑亚楠梁丽芳李锴彬西北师范大学数学与统计学院兰州730070 西北师范大学密码技术与数据分析重点实验室兰州730070 西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070

RAIN是一族SPN结构的轻量级分组密码算法,该算法具有软硬件实现效率高、安_全性强等特点。中间相遇攻击被广泛应用于分组密码算法的安全性分析中。该文通过分析RAIN-128的结构特性和截断差分特征,利用差分枚举技术分别构造了4轮和6轮中... 详细信息

RAIN是一族SPN结构的轻量级分组密码算法,该算法具有软硬件实现效率高、安_全性强等特点。中间相遇攻击被广泛应用于分组密码算法的安全性分析中。该文通过分析RAIN-128的结构特性和截断差分特征,利用差分枚举技术分别构造了4轮和6轮中间相遇区分器,给出了8轮及10轮的中间相遇攻击。当攻击轮数为8轮时,预计算阶段的时间复杂度为2^(68)次8轮RAIN-128加密,存储复杂度为2^(75)bit,在线攻击阶段的时间复杂度为2^(109)次8轮加密,数据复杂度是2^(72)个选择明文;当攻击轮数为10轮时,预计算阶段的时间复杂度为2^(214)次10轮加密,存储复杂度为2^(219)bit,在线攻击阶段的时间复杂度为2^(109)次10轮加密,数据复杂度是2^(72)个选择明文,分析结果显示,RAIN-128可以抵抗中间相遇攻击,并具有较高的安全冗余。

关键词：分组密码 RAIN-128 中间相遇攻击差分枚举技术

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改进的减轮E2算法中间相遇攻击

引用

电子与信息学报 2024年第6期46卷 2655-2662页

作者：杜小妮孙瑞郑亚楠梁丽芳西北师范大学数学与统计学院兰州730070 西北师范大学密码技术与数据分析重点实验室兰州730070 甘肃省数学与统计学基础学科研究中心兰州730070

E2算法是AES首轮征集的15个候选算法之一,具有优良的软硬件实现效率和较强的安全性。该文利用多重集和差分枚举技术,对E2算法进行中间相遇攻击。首先以E2-128为例,改进了已有的4轮中间相遇区分器,将5轮密钥恢复攻击预计算复杂度降低为2^... 详细信息

E2算法是AES首轮征集的15个候选算法之一,具有优良的软硬件实现效率和较强的安全性。该文利用多重集和差分枚举技术,对E2算法进行中间相遇攻击。首先以E2-128为例,改进了已有的4轮中间相遇区分器,将5轮密钥恢复攻击预计算复杂度降低为2^(31)次5轮算法加密。其次针对E2-256,将所得区分器向后增加两轮,构造了6轮中间相遇区分器,并实现了9轮中间相遇攻击,攻击所需的数据复杂度为2^(105)个选择明文,存储复杂度为2^(200)Byte,时间复杂度为2^(205)次9轮算法加密。与现有对E2算法的安全性分析结果相比,该文实现了对E2-256最长轮数的攻击。

关键词：分组密码 E2算法中间相遇攻击差分枚举技术

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缩减轮数Crypton算法中间相遇攻击的改进

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计算机科学 2015年第11期42卷 217-221页

作者：李永光曾光韩文报解放军信息工程大学郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001

Crypton密码算法是韩国学者提出的一种AES候选算法。通过研究Crypton算法的结构特征和一类截断差分路径的性质,利用差分枚举技术权衡存储复杂度和数据复杂度,提出了4轮和4.5轮中间相遇区分器。新的区分器减少了预计算表中的多重集数量,... 详细信息

Crypton密码算法是韩国学者提出的一种AES候选算法。通过研究Crypton算法的结构特征和一类截断差分路径的性质,利用差分枚举技术权衡存储复杂度和数据复杂度,提出了4轮和4.5轮中间相遇区分器。新的区分器减少了预计算表中的多重集数量,降低了存储复杂度。基于4轮区分器首次给出对7轮Crypton-128的中间相遇攻击,时间复杂度为2113,数据复杂度为2113,存储复杂度为290.72。基于4.5轮区分器首次给出对8轮Crypton-192的中间相遇攻击,时间复杂度为2172,数据复杂度为2113,存储复杂度为2138。

关键词： Crypton密码差分枚举技术多重集中间相遇攻击

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基于中间相遇思想的攻击方法研究

基于中间相遇思想的攻击方法研究

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作者：崔竞一解放军信息工程大学

学位级别：硕士

Diffie和Hellman于1977年分析双重DES算法时,提出了最原始的中间相遇攻击,中间相遇攻击能够综合利用加密与解密两个方向的信息泄漏规律,从而可以达到更好的攻击效果。随后,众多学者借鉴该攻击方法中所蕴含的中间相遇思想,设计提出了不... 详细信息

Diffie和Hellman于1977年分析双重DES算法时,提出了最原始的中间相遇攻击,中间相遇攻击能够综合利用加密与解密两个方向的信息泄漏规律,从而可以达到更好的攻击效果。随后,众多学者借鉴该攻击方法中所蕴含的中间相遇思想,设计提出了不可能差分分析、Biclique攻击、基于积分性质的中间相遇攻击等分组密码分析方法,这些攻击方法在密码分析工作中得到了广泛地应用:不可能差分分析通常能够给出较高算法轮数的单密钥条件下分析结果,Biclique攻击给出了首个全轮AES算法的分析结果,基于积分性质的中间相遇攻击给出了目前最优的减轮AES算法单密钥条件下的分析结果等等。此外,随着分组密码分析方法研究的不断深入,出现了以明文对快速排序算法、早夭技术、自动化攻击技术等为代表的一系列优化技术,如何综合利用多种优化技术设计新的攻击算法,以期获得更好的分析成果已成为分组密码分析理论研究的一个热点和难点。因此,深入研究基于中间相遇思想的分组密码分析方法,综合利用多种优化技术设计新的分组密码分析方法,对于丰富分组密码的安全性分析和设计理论具有重要的理论价值与实际意义。基于此,本文致力于综合利用多种优化技术,对几个典型分组密码算法在不可能差分分析、Biclique攻击、基于积分性质的中间相遇攻击下的安全性进行研究,取得了如下成果:1.针对Crypton算法在不可能差分分析下的安全性进行了研究。通过对Crypton算法扩散层的差分扩散性质进行分析,构造了一个新的4轮不可能差分区分器,结合分割攻击策略与早夭技术降低了密钥筛选过程的时间复杂度,给出了一个复杂度更低的7轮Crypton算法不可能差分分析结果;在7轮攻击算法的基础上,通过对第8轮圈子密钥进行穷举猜测,利用不可能差分分析恢复了8轮Crypton-256算法的主密钥;同时,通过并行使用4条不可能差分区分器,结合密钥扩展算法的性质,给出了7轮Crypton算法的多重不可能差分分析结果,恢复了算法的主密钥。2.针对Midori-64算法在不可能差分分析下的安全性进行了研究。利用分割攻击策略,对需要猜测的密钥空间进行了划分,结合时空折衷技术与明文对早夭技术减少了密钥筛选过程中的时间复杂度,利用一条6轮不可能差分区分器,给出了一个复杂度更优的10轮Midori-64算法不可能差分分析结果,恢复了算法的全部128比特主密钥;在此基础上,通过对第11轮的活动密钥字节进行猜测,利用不可能差分分析方法恢复了11轮Midori-64算法的主密钥。3.提出了广义Biclique自动攻击框架并给出了若干分组密码算法在Biclique攻击下的安全性分析结果。提出了广义Biclique结构的定义及新的分类方法,基于此设计了一个高维Biclique结构构造方法,降低了Biclique结构搜索过程的复杂度;在此基础上,利用自动化攻击技术,设计了一个广义Independent Biclique自动攻击框架,该框架能够面向比特构造出算法包括平衡Biclique结构、Star结构、非平衡Biclique结构在内的多种初始结构,同时能够给出算法在多种变形Biclique攻击下的安全性分析结果。针对LBlock算法,利用广义Biclique自动攻击框架给出了一个更优的全轮LBlock算法分析结果,其时间复杂度为278.14次全轮LBlock算法加密,数据复杂度为260个选择明文;同时分别给出了全轮LBlock算法Star攻击结果与非平衡Biclique攻击结果。针对CLEFIA-256算法,通过构造一个明文方向的2轮8维平衡Biclique结构,给出了全轮CLEFIA-256算法平衡Biclique攻击,以2255.279次全轮CLEFIA-256算法加密的时间复杂度恢复了算法的256比特主密钥。针对Midori-64算法,通过构造一个密文方向的4轮16维平衡Biclique结构,给出了全轮Midori-64算法的平衡Biclique攻击结果,其数据复杂度为228,存储复杂度为217.2,时间复杂度为2126.5;利用一个密文方向的2轮8维Star结构,给出2个已知密文条件下全轮Midori-64算法的Star攻击结果,以2127.06的时间复杂度恢复了128比特主密钥。4.针对ARIA算法在中间相遇攻击下的安全性进行了分析。通过分析ARIA算法扩散层的差分传递规律,结合差分枚举技术,利用4.5轮ARIA-256算法的密文差分序列构造了一个新的中间相遇区分器。基于4.5轮中间相遇区分器,利用时空折衷技术减少了1字节的密钥猜测量,从而降低了8轮ARIA-256算法中间相遇攻击的时间复杂度。5.针对Crypton算法与mCrypton算法在中间相遇攻击下的安全性进行了研究。通过对Crypton算法与mCrypton算法轮函数中线性变换的差

关键词：密码分析分组密码中间相遇攻击 Biclique攻击不可能差分分析早夭技术时空折衷技术差分枚举技术

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