检索结果-南通市图书馆

一种Deoxys-BC算法的中间相遇攻击方法

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计算机科学 2024年第2期51卷 378-386页

作者：李征李曼曼陈少真信息工程大学网络空间安全学院郑州450001

Deoxys-BC密码算法是在2014年亚密会上发布的一种轻量级可调分组密码算法,该算法的设计采用SPN结构和TWEAK框架。通过研究Deoxys-BC密码算法的内部特征与密钥扩展的特点,利用控制调柄差分的方法,并结合差分枚举技术和轮密钥调柄差分叠... 详细信息

Deoxys-BC密码算法是在2014年亚密会上发布的一种轻量级可调分组密码算法,该算法的设计采用SPN结构和TWEAK框架。通过研究Deoxys-BC密码算法的内部特征与密钥扩展的特点,利用控制调柄差分的方法,并结合差分枚举技术和轮密钥调柄差分叠加消除特性,构造6轮Deoxys-BC-256和7轮Deoxys-BC-384的中间相遇区分器。利用此区分器,通过减少猜测的字节量,来达到降低复杂度的效果,改进了9轮Deoxys-BC-256和11轮Deoxys-BC-384中间相遇攻击的结果。相比Deoxys-BC系列密码算法现有的中间相遇攻击结果,该攻击的时间复杂度和存储复杂度均大幅下降。

关键词：分组密码 Deoxys-BC SPN结构中间相遇攻击差分枚举

基于BOPPPS和对分课堂结合的密码学课程思政教学探索

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计算机教育 2024年第5期 47-52页

作者：任炯炯陈少真谢江涛战略支援部队信息工程大学网络空间安全学院河南郑州450001

针对密码学课程特点和思政教育现状,以思政元素挖掘和高效融入为目的,突出以学生为中心,提出BOPPPS和对分课堂相结合的密码学课程思政教学模式,并以一次课的教学实施为例,介绍具体教学实践过程,说明思政教育效果。

关键词：密码学教学模式课程思政 BOPPPS 对分课堂

MANTIS_(4.5)密码算法的中间相遇攻击

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信息工程大学学报 2024年第3期25卷 331-337页

作者：李征李曼曼陈少真信息工程大学河南郑州450001

MANTIS密码算法是一种轻量级可调分组密码算法,该算法采用代换—置换网络(Substitution-Permutation Network,SPN)结构和TWEAKEY框架。通过研究MANTIS密码算法结构特点,利用多重集、相关密钥筛选以及密钥桥等技术手段,构造了一个r=3的MA... 详细信息

MANTIS密码算法是一种轻量级可调分组密码算法,该算法采用代换—置换网络(Substitution-Permutation Network,SPN)结构和TWEAKEY框架。通过研究MANTIS密码算法结构特点,利用多重集、相关密钥筛选以及密钥桥等技术手段,构造了一个r=3的MANTIS算法的中间相遇区分器。利用此区分器,实现了r=4.5的MANTIS算法中间相遇攻击,攻击的存储复杂度为268个128比特块,数据复杂度为253个选择明文,时间复杂度为2121.8次MANTIS_(4.5)加密。

关键词：分组密码 MANTIS密码算法中间相遇攻击多重集相关密钥筛选

改进的减轮Kiasu-BC算法的中间相遇攻击

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通信学报 2022年第7期43卷 41-48页

作者：李曼曼陈少真信息工程大学网络空间安全学院河南郑州450001 密码科学技术国家重点实验室北京100878 河南省网络密码技术重点实验室河南郑州450001

Kiasu-BC算法是加密认证竞赛CAESAR第一轮入选方案Kiasu的内置可调分组密码。Kiasu-BC算法是基于AES-128轮函数构造的可调分组密码算法,通过对Kiasu-BC算法的结构特征进行研究,利用调柄自由度以及内部密钥间的制约关系,降低预计算的复... 详细信息

Kiasu-BC算法是加密认证竞赛CAESAR第一轮入选方案Kiasu的内置可调分组密码。Kiasu-BC算法是基于AES-128轮函数构造的可调分组密码算法,通过对Kiasu-BC算法的结构特征进行研究,利用调柄自由度以及内部密钥间的制约关系,降低预计算的复杂度。结合差分枚举技术,构造新的5轮中间相遇区分器,改进Kiasu-BC算法的8轮中间相遇攻击。改进后攻击的时间复杂度为2^(114),存储复杂度为2^(63),数据复杂度为2^(108)。

关键词：可调分组密码 Kiasu-BC算法中间相遇攻击差分枚举

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深度学习在分组密码差分区分器上的研究应用

软件学报 2022年第5期33卷 1893-1906页

作者：侯泽洲陈少真任炯炯战略支援部队信息工程大学河南郑州450001 密码科学技术国家重点实验室北京100878

差分分析在分组密码分析领域是一种重要的研究方法,针对分组密码的差分分析的重点在于找到一个轮数或者概率更大的差分区分器.首先描述了通过深度学习技术构造差分区分器时所需要的数据集的构造方法,并且分别基于卷积神经网络(convoluti... 详细信息

差分分析在分组密码分析领域是一种重要的研究方法,针对分组密码的差分分析的重点在于找到一个轮数或者概率更大的差分区分器.首先描述了通过深度学习技术构造差分区分器时所需要的数据集的构造方法,并且分别基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和残差神经网络(residual neural network,ResNet)训练了两种轻量级分组密码算法SIMON32与SPECK32的差分区分器,并对两种模型得到的差分区分器进行了比较,发现综合考虑时间花销与精度的前提下,在SIMON32的差分区分器构造上,ResNet训练得到的模型表现更好,而CNN则在SPECK32的模型训练上表现的更好;其次,研究了网络模型中卷积运算个数对模型精度的影响,发现在原有模型基础上增加CNN模型的卷积层数和ResNet模型的残差块数,都会导致模型精度的下降.最后,给出在进行基于深度学习的差分区分器构造时的模型及参数选择建议,即,应该首要考虑低卷积层数的CNN模型和低残差块数的ResNet模型.

关键词：深度学习卷积神经网络残差神经网络分组密码差分区分器

改进的减轮MIBS-80密码的中间相遇攻击

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电子与信息学报 2022年第8期44卷 2914-2923页

作者：任炯炯侯泽洲李曼曼林东东陈少真战略支援部队信息工程大学郑州450001

MIBS密码算法是一个Feistel结构的轻量级分组密码,广泛适用于资源严格受限的环境。该文利用多重集和有效的差分枚举方法,构造了8轮MIBS中间相遇区分器,并在新区分器的基础上,实现了12轮和13轮MIBS-80密码的中间相遇攻击。攻击过程利用... 详细信息

MIBS密码算法是一个Feistel结构的轻量级分组密码,广泛适用于资源严格受限的环境。该文利用多重集和有效的差分枚举方法,构造了8轮MIBS中间相遇区分器,并在新区分器的基础上,实现了12轮和13轮MIBS-80密码的中间相遇攻击。攻击过程利用差分传递的性质筛选明文对,利用MIBS-80密钥扩展算法中主密钥和轮密钥的关系减少密钥的猜测量,攻击12轮MIBS-80的时间复杂度为253.2,攻击13轮MIBS-80的时间复杂度为262。与已有中间相遇攻击的结果相比,该文对MIBS-80中间相遇攻击的轮数提高了2轮。

关键词：分组密码 MIBS算法中间相遇攻击截断差分差分枚举

基于MILP的PICO算法差分和线性区分器的搜索

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密码学报 2023年第5期10卷 910-921页

作者：石康康任炯炯陈少真战略支援部队信息工程大学郑州450001

PICO算法是由Bansod等人在2016年提出的一种基于替换和排列的SPN网络的轻量级分组密码.目前针对PICO算法抵抗差分和线性分析的能力还有待进一步评估.本文基于MILP模型,首先利用不等式组对各组件的差分特征和线性掩码的传播规律进行了精... 详细信息

PICO算法是由Bansod等人在2016年提出的一种基于替换和排列的SPN网络的轻量级分组密码.目前针对PICO算法抵抗差分和线性分析的能力还有待进一步评估.本文基于MILP模型,首先利用不等式组对各组件的差分特征和线性掩码的传播规律进行了精细的刻画,其次针对密码算法的结构特点及S盒特性,对该模型进行了优化,缩小了搜索空间,并提出了针对PICO算法有效的两步搜索算法.最后利用该算法,搜索到了3条新的概率为2−63的21轮差分区分器,并首次搜索到了3条相关度为2−30的20轮线性区分器,为当前公开发表的最长线性区分器.

关键词：分组密码差分分析线性分析 MILP模型 PICO算法

基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法

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计算机应用 2023年第8期43卷 2462-2470页

作者：林东东李曼曼陈少真信息工程大学网络空间安全学院郑州450001 密码科学技术全国重点实验室(国家密码管理局) 北京100878

针对KATAN48算法的安全性分析问题,提出了一种基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法。首先,研究了多输出差分神经区分器的基本原理,并将它应用于KATAN48算法,根据KATAN48算法的数据格式调整了深度残差神经网络的输入格式和超参... 详细信息

针对KATAN48算法的安全性分析问题,提出了一种基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法。首先,研究了多输出差分神经区分器的基本原理,并将它应用于KATAN48算法,根据KATAN48算法的数据格式调整了深度残差神经网络的输入格式和超参数;其次,建立了KATAN48算法的混合整数线性规划(MILP)模型,并用该模型搜索了前加差分路径及相应的约束条件;最后,利用多输出差分神经区分器,至多给出了80轮KATAN48算法的实际密钥恢复攻击结果。实验结果表明,在单密钥下,KATAN48算法的实际攻击的轮数提高了10轮,可恢复的密钥比特数增加了22比特,数据复杂度和时间复杂度分别由2^(34)和2^(34)降至2^(16.39)和2^(19.68)。可见,相较于前人单密钥下的实际攻击,所提方法能够有效增加攻击轮数和可恢复的密钥比特数,同时降低攻击的计算复杂度。

关键词：分组密码混合整数线性规划 KATAN算法条件差分分析神经区分器

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基于机器学习的分组密码结构识别

网络与信息安全学报 2023年第3期9卷 79-89页

作者：夏锐琪李曼曼陈少真信息工程大学网络空间安全学院河南郑州450001

加密算法的识别与区分是密码分析领域的重要组成部分,是密钥恢复技术的前提条件之一,随着人工智能技术的不断发展,利用机器学习、神经网络等技术研究密码分析问题日趋成熟,这为实现以加密算法为代表的密码体制识别技术提供了有效的思路... 详细信息

加密算法的识别与区分是密码分析领域的重要组成部分,是密钥恢复技术的前提条件之一,随着人工智能技术的不断发展,利用机器学习、神经网络等技术研究密码分析问题日趋成熟,这为实现以加密算法为代表的密码体制识别技术提供了有效的思路与启发。通过研究机器学习的基本原理,从理论和实验两个角度对Feistel和SPN结构的多种常见分组密码算法进行了识别实验,解决了随机密钥条件下利用未知密文识别分组密码加密结构的问题。引入游程分布指标、特征分布函数和KL散度等概念,通过分析两种分组密码结构加密后的密文特征分布,推导随机密钥条件下两种结构密文游程分布表达式,利用KL散度计算分布的差异性,证明两种结构密文间存在差异性,论证了实验的可行性;根据理论结果,建立了随机森林和Adaboosting2种机器学习模型,对12种分组密码算法在随机密钥条件下全轮加密后的密文提取密文游程分布指标,按照同种结构单一算法和同种结构混合算法两种标准对不同结构分组密码算法进行了识别。实验结果显示,两组实验中对各个具体算法的结构识别准确率高于80%,较已有工作提高40%左右,有效解决了随机密钥情况下分组密码结构识别问题,严格证明了两种分组密码结构之间在密文扩散性、分布关系上确实存在可区分的差异性,也为密码算法设计和安全性评估提供一定的参考。

关键词：分组密码机器学习特征指标概率统计密数据识别