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一种PUFFIN类SPN型分组密码的积分攻击

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国防科技大学学报 2010年第3期32卷 139-143,148页

作者：魏悦川孙兵李超国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学理学院湖南长沙410073

PUFFIN是一个具有64bit分组长度、128bit密钥的SPN型分组密码,为评估其安全性,从比特的层面分析其平衡性,构造了PUFFIN的5轮积分区分器,并利用高阶积分的思想将5轮区分器扩展为6轮,然后对8轮PUFFIN密码进行攻击。8轮攻击的数据复杂度为2... 详细信息

PUFFIN是一个具有64bit分组长度、128bit密钥的SPN型分组密码,为评估其安全性,从比特的层面分析其平衡性,构造了PUFFIN的5轮积分区分器,并利用高阶积分的思想将5轮区分器扩展为6轮,然后对8轮PUFFIN密码进行攻击。8轮攻击的数据复杂度为221,时间复杂度为234,空间复杂度为220。结果表明,8轮PUFFIN密码对于给出的攻击是不免疫的。对于线性层为置换的PUFFIN类SPN型分组密码,证明了至少存在3轮积分区分器,并给出了寻找该区分器的方法。

关键词：分组密码积分攻击 PUFFIN密码攻击复杂度

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FOX密码的不可能差分攻击

通信学报 2010年第9期31卷 24-29页

作者：魏悦川孙兵李超国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学理学院湖南长沙410073 中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室北京100049

利用中间相遇法找到了FOX密码的4轮不可能差分,并利用不可能差分分析的方法,结合"时间—空间"权衡技术,改进了对FOX密码的攻击结果。结果显示:对于FOX64,攻击5轮的数据复杂度为239,时间复杂度为268,攻击6轮的数据复杂度为256,时间复杂度... 详细信息

利用中间相遇法找到了FOX密码的4轮不可能差分,并利用不可能差分分析的方法,结合"时间—空间"权衡技术,改进了对FOX密码的攻击结果。结果显示:对于FOX64,攻击5轮的数据复杂度为239,时间复杂度为268,攻击6轮的数据复杂度为256,时间复杂度为2133,7轮的攻击复杂度分别为256和2213;对于FOX128,5轮攻击的复杂度为272和2134。也就是说7轮FOX64/256和5轮FOX128/192/256对改进后给出的不可能差分攻击都是不免疫的。

关键词：不可能差分攻击 FOX密码 “时间–空间”权衡技术

对Rijndael-256算法新的积分攻击

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电子学报 2011年第2期39卷 476-480页

作者：魏悦川孙兵李超国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学理学院湖南长沙410073 中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室北京100049

本文对Rijndael-256密码进行分析,从比特的层面上寻找平衡性,得到了一个新的3轮积分区分器,该区分器仅需32个明文就可将3轮Rijndael-256与随机置换区分开来,并且所得密文的每一比特都是平衡的.该区分器在已知的Rijndael-256积分区分器... 详细信息

本文对Rijndael-256密码进行分析,从比特的层面上寻找平衡性,得到了一个新的3轮积分区分器,该区分器仅需32个明文就可将3轮Rijndael-256与随机置换区分开来,并且所得密文的每一比特都是平衡的.该区分器在已知的Rijndael-256积分区分器中所需明文量最少.基于新的区分器,对4至7轮Rijndael-256密码进行了攻击.文章还从字节的角度重新刻画了基于比特的积分思想,这一方法可用于分析其他基于字节设计的SPN型分组密码.

关键词：分组密码积分攻击 Rijndael密码比特模式

积分故障分析下的Midori128密码算法安全性评估

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国防科技大学学报 2024年第4期46卷 229-238页

作者：魏悦川贺水喻潘峰王湘儒武警工程大学密码工程学院陕西西安710086 网络与信息安全武警部队重点实验室陕西西安710086

为了研究Midori128密码算法针对积分故障攻击的安全性,建立积分区分器平衡位置、故障密文与轮密钥的关系,通过密钥搜索,可以恢复出算法的最后一轮密钥,进而利用密钥扩展算法恢复出主密钥。理论分析表明,利用3轮和4轮积分区分器进行积分... 详细信息

为了研究Midori128密码算法针对积分故障攻击的安全性,建立积分区分器平衡位置、故障密文与轮密钥的关系,通过密钥搜索,可以恢复出算法的最后一轮密钥,进而利用密钥扩展算法恢复出主密钥。理论分析表明,利用3轮和4轮积分区分器进行积分故障攻击时,恢复出正确密钥的时间复杂度分别为2^(21)和2^(24)。采用准确性、成功率和耗费时间对倒数第4轮注入故障的攻击过程进行仿真,成功恢复出该算法的主密钥,并且针对不同明文分组和密钥进行对比实验。通过两组故障安全性分析方案可知,Midori128算法的轮函数易受到积分故障攻击,在算法运行时至少需要对倒数6轮进行故障检测等额外防护。

关键词：轻量级分组密码 Midori128算法积分区分器积分故障分析

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Hash函数的安全性分析与设计

Hash函数的安全性分析与设计

作者：魏悦川国防科学技术大学

学位级别：硕士

Hash函数是密码学领域的重要分支,在数字签名、消息认证、完整性检测等领域有着广泛的应用。近年来,人们对于Hash函数的密码分析已经取得了突破性进展,设计、分析、评价Hash函数已成为密码学领域的热门话题。 Hash函数的设计主要有迭代... 详细信息

Hash函数是密码学领域的重要分支,在数字签名、消息认证、完整性检测等领域有着广泛的应用。近年来,人们对于Hash函数的密码分析已经取得了突破性进展,设计、分析、评价Hash函数已成为密码学领域的热门话题。 Hash函数的设计主要有迭代结构和压缩函数两个方面,本文回顾了Hash函数的基本设计原理以及常用的攻击方法,介绍了最经典结构Merkle-Damg(?)rd迭代结构与它存在的缺陷和漏洞.在此基础上,研究了三种典型Hash函数的变种攻击,讨论了模差分与异或差分之间的关系,主要的研究结果如下: Chabaud-Joux攻击是对SHA系列Hash函数最成功的攻击之一,它是基于寻找寄存器差分的修正样式.我们给出了SHA-256压缩函数的三种变种形式,分析了SHA-256的变种抵抗Chabaud-Joux攻击的能力,并与对SHA-256的攻击结果进行比较,进而分析SHA-256压缩函数选择上的优劣性。 SMASH是一个全新的Hash函数,基于前推性质,介绍了SMASH的算法设计与攻击方法,为使算法免疫这种攻击,讨论了改进SMASH的方案,改进的主要思想是破坏前推性质和增加寻找可预测差分的复杂性. 模运算和异或运算是Hash函数压缩函数中常用的两种运算,相应的差分为模差分和异或差分.本文给出了模差分与异或差分相互转化的充分必要条件,得到了在给定异或差分的条件下,求保持模差分不变的整数对的算法;讨论了模差分与异或差分在Hash函数安全性分析中的应用,作为实例,给出了寻找消息认证码(MAC)函数ASP的伪碰撞的具体方法.

关键词： Hash函数模差分异或差分压缩函数碰撞攻击部分碰撞

同方学位论文库评论

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SHACAL-2算法的差分故障攻击

电子与信息学报 2010年第2期32卷 318-322页

作者：魏悦川李琳李瑞林李超国防科技大学计算机学院长沙410073 国防科技大学理学院长沙410073 西安陆军学院西安710108 中国科学院软件所信息安全国家重点实验室北京100039

该文采用面向字的随机故障模型,结合差分分析技术,评估了SHACAL-2算法对差分故障攻击的安全性。结果显示:SHACAL-2算法对差分故障攻击是不免疫的。恢复出32 bit子密钥的平均复杂度为8个错误密文,完全恢复出512 bit密钥的复杂度为128个... 详细信息

该文采用面向字的随机故障模型,结合差分分析技术,评估了SHACAL-2算法对差分故障攻击的安全性。结果显示:SHACAL-2算法对差分故障攻击是不免疫的。恢复出32 bit子密钥的平均复杂度为8个错误密文,完全恢复出512 bit密钥的复杂度为128个错误密文。

关键词：分组密码 SHACAL-2 差分故障攻击

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标准模型下可证明安全的多变量加密方案

华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第11期42卷 47-51页

作者：韩益亮岳泽轮杨晓元魏悦川武警工程大学电子技术系陕西西安710086

在Simple Matrix方案核心映射中三个矩阵的基础上,加入一个随机抽取的矩阵,从而改进其核心映射构造方法.基于改进的核心映射方法构造了一个多变量加密方案.与原方案相比,本方案的明文数据处理效率提高了34%;在参数选取适当的情况下,可... 详细信息

在Simple Matrix方案核心映射中三个矩阵的基础上,加入一个随机抽取的矩阵,从而改进其核心映射构造方法.基于改进的核心映射方法构造了一个多变量加密方案.与原方案相比,本方案的明文数据处理效率提高了34%;在参数选取适当的情况下,可以抵抗高阶线性化方程攻击、代数攻击等常见攻击,同时其安全性在标准模型下可归约为有限域上多变量方程组求解的困难问题.分析结果表明:所提出的方案在保持了与Simple Matrix相同安全性的情况下,有效地提高了数据处理效率,是可以抵抗量子攻击的实用加密方案.

关键词：密码学网络安全多变量公钥密码标准模型选择明文攻击

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对PRINCE分组密码的不可能差分攻击

西安电子科技大学学报 2017年第1期44卷 119-124页

作者：魏悦川潘晓中戎宜生王绪安武警工程大学电子技术系陕西西安710086 武警工程大学装备工程学院陕西西安710086

PRINCE是一个具有64bit分组长度,128bit密钥的轻量级分组密码,具有低功耗、低延时等特点.不包含密钥白化的PRINCE密码被称为PRINCEcore.为评估其安全性,笔者对PRINCE密码的线性变换进行统计测试,给出了线性变换的统计特征,并利用"中间相... 详细信息

PRINCE是一个具有64bit分组长度,128bit密钥的轻量级分组密码,具有低功耗、低延时等特点.不包含密钥白化的PRINCE密码被称为PRINCEcore.为评估其安全性,笔者对PRINCE密码的线性变换进行统计测试,给出了线性变换的统计特征,并利用"中间相错"的方法构造了PRINCE密码的5轮不可能差分区分器.利用该区分器,结合线性变换的性质,对9轮PRINCEcore进行不可能差分攻击,攻击的数据复杂度为261.2,计算复杂度为254.3,存储复杂度为217.7.测试结果表明,9轮PRINCEcore密码对于文中给出的攻击是不免疫的.

关键词：分组密码不可能差分攻击 PRINCE密码攻击复杂度

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基于三维成像技术的安全二维码

红外与激光工程 2019年第5期48卷 18-24页

作者：刘轶群魏悦川张敏情周潭平杨晓元武警工程大学密码工程学院网络与信息安全武警部队重点实验室陕西西安710086

扫码移动支付存在的安全漏洞已成为电子支付安全迫切需要解决的问题。提出了一种基于三维成像技术的安全二维码系统。首先,利用集成成像技术生成三维数字水印,作为商家标识;其次,对标识进行基于身份的数字签名;再次,在菲涅耳域,利用安... 详细信息

扫码移动支付存在的安全漏洞已成为电子支付安全迫切需要解决的问题。提出了一种基于三维成像技术的安全二维码系统。首先,利用集成成像技术生成三维数字水印,作为商家标识;其次,对标识进行基于身份的数字签名;再次,在菲涅耳域,利用安全二维码系统把携带有签名信息的三维数字水印,经过压缩编码后隐藏到二维码中。最后,用户扫码识别并提取出隐秘数据,同时验证签名信息,如果验证通过,计算重构并显示出三维数字水印图像,经用户鉴别后确认是否支付,完成双向认证过程。实验结果表明,采用基于身份的数字签名技术可以有效地防止三维数字水印被篡改、伪造、无正当理由式否认等情况。所提方法不仅增强了扫码移动支付的安全性,而且提高了系统的实时性和便捷性。多个系统参数组合作为密钥,有效地增加了密钥维度,拓宽了密钥空间,增加了攻击的难度,提高了系统安全性与稳健性。双向认证可信的扫码支付既确保了用户个人资金的安全,也维护了商家的信誉和财产安全。

关键词：安全二维码三维认证集成成像技术三维光学信息隐藏双向认证