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加密算法Simpira v2的不可能差分攻击

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西安电子科技大学学报 2022年第5期49卷 201-212页

作者：刘亚宫佳欣赵逢禹上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093

评估适用于各类应用场景中,对称加密算法的安全强度对系统中数据机密性至关重要。Simpira v2是2016年在亚密会上发布可以实现高吞吐量的密码置换算法族,非常适用于信息系统中保护数据的机密性。Simpira-6是Simpira v2族加密算法中6分支... 详细信息

评估适用于各类应用场景中,对称加密算法的安全强度对系统中数据机密性至关重要。Simpira v2是2016年在亚密会上发布可以实现高吞吐量的密码置换算法族,非常适用于信息系统中保护数据的机密性。Simpira-6是Simpira v2族加密算法中6分支的情形,分组长度为128 b比特(bit)。研究了Simpira-6作为Even-Mansour结构下的置换加密算法的安全强度,使用不可能差分攻击基本原理,首先构造一条当前最长的9轮Simpira-6不可能差分链,但基于此攻击需要的复杂度超过穷尽搜索;其次,在Simpira v2的安全性声明下,攻击7轮Simpira-6恢复384位主密钥,攻击需要数据和时间复杂度分别为2^(57.07)个选择明文和2^(57.07)次加密;最后,在Even-Mansour安全性声明下对8轮Simpira-6进行不可能差分攻击,恢复768位主密钥,攻击需要数据和时间复杂度分别为2^(168)个选择明文和2^(168)次加密。首次对Simpira v26分支情形的不可能差分攻击,为未来运用Simpira v2保护数据机密性提供重要的理论依据。

关键词：分组密码加密系统不可能差分攻击安全性分析 Simpira v2 广义Feistel结构 Even-Mansour结构安全性声明

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11轮3D密码的不可能差分攻击

电子与信息学报 2014年第5期36卷 1215-1220页

作者：谢作敏陈少真鲁林真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

3D密码是CANS 2008提出的新的分组密码算法,其设计思想是基于美国高级加密标准AES,但3D密码算法采用的是3维结构。该文根据3D算法的结构特点,构造出一类新的6轮不可能差分区分器,将3D密码的不可能差分攻击扩展到11轮。将10轮不可能差分... 详细信息

3D密码是CANS 2008提出的新的分组密码算法,其设计思想是基于美国高级加密标准AES,但3D密码算法采用的是3维结构。该文根据3D算法的结构特点,构造出一类新的6轮不可能差分区分器,将3D密码的不可能差分攻击扩展到11轮。将10轮不可能差分攻击时间复杂度降为318.82。该文中大量应用预计算技术,大大降低了时间复杂度,对于分组密码的实际攻击中的数据处理,提高运算效率过程,有很好的借鉴意义。

关键词：分组密码不可能差分攻击 3D密码预计算技术

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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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3D密码的不可能差分攻击

电子与信息学报 2010年第10期32卷 2516-2520页

作者：唐学海李超王美一屈龙江国防科技大学数学与系统科学系长沙410073 信息安全国家重点实验室北京100190

3D密码是在CANS2008上提出的一个新的分组密码算法,与以往的分组密码算法不同,它采用了3维结构。密码设计者给出了3D密码的一个5轮不可能差分并对6轮3D密码进行了不可能差分攻击。该文通过3D密码的结构特性找到了新的6轮不可能差分。基... 详细信息

3D密码是在CANS2008上提出的一个新的分组密码算法,与以往的分组密码算法不同,它采用了3维结构。密码设计者给出了3D密码的一个5轮不可能差分并对6轮3D密码进行了不可能差分攻击。该文通过3D密码的结构特性找到了新的6轮不可能差分。基于新的不可能差分和3D密码的等价结构,可以对7轮和8轮3D密码进行有效的不可能差分攻击。此外,结合其密钥扩展规则,可以将攻击轮数提高至9轮。该文的攻击结果优于密码设计者的结果。

关键词：分组密码 3D密码不可能差分攻击

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Zodiac算法新的不可能差分攻击

国防科技大学学报 2012年第5期34卷 132-136页

作者：李超魏悦川国防科技大学理学院湖南长沙410073 国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 中国科学院软件研究所北京100039

重新评估了Zodiac算法抵抗不可能差分攻击的能力。通过分析Zodiac算法的线性层,给出了Zodiac算法两条新的14轮不可能差分。利用新的不可能差分,结合Early-Abort技术对完整16轮的Zodiac算法进行了不可能差分攻击。攻击过程中一共恢复6个... 详细信息

重新评估了Zodiac算法抵抗不可能差分攻击的能力。通过分析Zodiac算法的线性层,给出了Zodiac算法两条新的14轮不可能差分。利用新的不可能差分,结合Early-Abort技术对完整16轮的Zodiac算法进行了不可能差分攻击。攻击过程中一共恢复6个字节的密钥,其时间复杂度只有232.6次加密,数据复杂度约为285.6个明文,该攻击结果与已有最好的结果相比,时间复杂度降低了一个因子233。结果表明由于Zodiac算法线性层的扩散性差,使得该算法对不可能差分分析是不免疫的。

关键词： Zodiac 不可能差分攻击攻击复杂度

对轻量级密码算法MIBS的相关密钥不可能差分攻击

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通信学报 2014年第2期35卷 190-193,201页

作者：陈平廖福成卫宏儒北京科技大学数理学院北京100083

研究了轻量级分组密码算法MIBS抵抗相关密钥不可能差分的能力。利用MIBS-80密钥编排算法的性质,给出了一个密钥差分特征,并结合特殊明密文对的选取,构造了一个10轮不可能差分。在此不可能差分特征上进行扩展,对14轮的MIBS-80进行了攻击... 详细信息

研究了轻量级分组密码算法MIBS抵抗相关密钥不可能差分的能力。利用MIBS-80密钥编排算法的性质,给出了一个密钥差分特征,并结合特殊明密文对的选取,构造了一个10轮不可能差分。在此不可能差分特征上进行扩展,对14轮的MIBS-80进行了攻击,并给出了复杂度分析。此攻击的结果需要的数据复杂度为254和时间复杂度为256。

关键词：轻量级分组密码 MIBS算法相关密钥不可能差分攻击

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QARMA算法的相关密钥不可能差分攻击

计算机工程 2019年第1期45卷 91-95页

作者：张佩张文英山东师范大学信息科学与工程学院济南250014

QARMA算法是一种代替置换网络结构的轻量级可调分组密码算法。研究QARMA算法抵抗相关密钥不可能差分攻击的能力,根据QARMA-64密钥编排的特点搜索到一个7轮相关密钥不可能差分区分器,在该差分区分器的前、后各添加3轮构成13轮相关密钥不... 详细信息

QARMA算法是一种代替置换网络结构的轻量级可调分组密码算法。研究QARMA算法抵抗相关密钥不可能差分攻击的能力,根据QARMA-64密钥编排的特点搜索到一个7轮相关密钥不可能差分区分器,在该差分区分器的前、后各添加3轮构成13轮相关密钥不可能差分攻击。分析结果表明,在猜测52 bit密钥时,与现有中间相遇攻击相比,该相关密钥不可能差分攻击具有攻击轮数较多、时间复杂度和空间复杂度较低的优点。

关键词： QARMA算法轻量级分组密码代替置换网络结构区分器不可能差分攻击

分组密码9轮Rijndael-192的不可能差分攻击

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信息网络安全 2020年第4期 40-46页

作者：董晓丽商帅陈杰西安邮电大学网络空间安全学院西安710121 西安电子科技大学通信工程学院西安710071

由于分组密码具有速度快、标准化、便于软硬件实现的特点,在信息安全领域有着广泛的应用,因此有必要研究分组密码的安全性。不可能差分攻击是针对分组密码有效的攻击方法之一,文章主要研究了分组密码Rijndael-192的9轮不可能差分攻击。... 详细信息

由于分组密码具有速度快、标准化、便于软硬件实现的特点,在信息安全领域有着广泛的应用,因此有必要研究分组密码的安全性。不可能差分攻击是针对分组密码有效的攻击方法之一,文章主要研究了分组密码Rijndael-192的9轮不可能差分攻击。文章依据列混淆变换差分分支数为5的性质,构造了一种5轮Rijndael-192不可能差分区分器;然后基于该区分器,利用S盒的性质和密钥扩展方案的弱点,对9轮Rijndael-192进行了密钥恢复攻击。结果表明,针对密钥长度为192的9轮Rijndael-192攻击方法,数据复杂度为2176.6个选择明文,时间复杂度为2188.2次加密,存储复杂度为2120个块,与已有的结果相比,该方法在数据复杂度、时间复杂度和存储复杂度上都有所降低;针对密钥长度为224和256的9轮Rijndael-192攻击,数据复杂度为2178.2个选择明文,时间复杂度为2197.8次加密,存储复杂度为2120个块,与已有的结果相比,该方法的数据和存储复杂度有所降低。

关键词：密码分析分组密码 Rijndael 不可能差分攻击

轻量级可调分组密码QARMA的不可能差分攻击

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小型微型计算机系统 2018年第2期39卷 202-206页

作者：张国强张文英山东师范大学信息科学与工程学院济南250014

QARMA是一种轻量级可调分组密码.本文使用不可能差分攻击对QARMA算法进行了分析.据我们所知,这是首次使用不可能差分攻击来分析该算法.我们提出了一个5轮的不可能差分区分器,包含了仿反射结构以及它前面的两轮和后面的三轮.通过在不可... 详细信息

QARMA是一种轻量级可调分组密码.本文使用不可能差分攻击对QARMA算法进行了分析.据我们所知,这是首次使用不可能差分攻击来分析该算法.我们提出了一个5轮的不可能差分区分器,包含了仿反射结构以及它前面的两轮和后面的三轮.通过在不可能差分区分器的前面加两轮,后面加三轮,我们对10轮的QARMA进行了攻击.另外,我们通过使用另一个不可能差分路径来进一步降低了密钥恢复的时间复杂度.我们的攻击的数据复杂度为261.9个明文,时间复杂度为265.8次10轮加密,存储复杂度为258.6个64比特序列.与现有的中间相遇攻击相比,我们的方法在时间复杂度和存储复杂度上有较大优势.

关键词：轻量级分组密码可调分组密码 QARMA 不可能差分攻击