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基于STP的SPECK不可能差分路线自动搜索

基于STP的SPECK不可能差分路线自动搜索

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作者：黄鲁宁山东大学

学位级别：硕士

SPECK系列密码是面向软件优化的轻量级分组密码,采用ARX结构策略,由美国国家安全局于2013年发布。在SPECK的轮函数中只包含三种基本操作:模2n加、比特循环移位和异或。本文回顾了模加运算差分概率的定义、性质和计算方法,提出了一个基于... 详细信息

SPECK系列密码是面向软件优化的轻量级分组密码,采用ARX结构策略,由美国国家安全局于2013年发布。在SPECK的轮函数中只包含三种基本操作:模2n加、比特循环移位和异或。本文回顾了模加运算差分概率的定义、性质和计算方法,提出了一个基于STP约束求解器的寻找SPECK系列密码不可能差分的方法。在方法中,利用Mouha提出的寻找ARX类结构密码差分特征的通用结构框架,我们构建了对SPECK系列密码进行不可能差分搜索的STP模型,使用一组等式来描述模2n加、比特循环移位和异或等系列操作。然后我们可以通过用STP约束求解器对等式进行求解来寻找不可能差分路线。我们应用这个方法来寻找SPECK系列密码输入以及输出差分汉明重量等于1的不可能差分路线。对于分组长度分别为32比特、48比特、64比特、96比特和128比特的SPECK系列密码算法,我们分别找到了轮数为6,6,6,7,7轮的不可能差分路线,其对应的路线条数分别为3,20,157,12和160条。此外,对于SPECK系列密码算法,我们没有搜索到比上述轮数更长的不可能差分路线。

关键词：自动搜索不可能差分路线 SPECK STP

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