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对比特搜索生成器的猜测确定攻击

电子与信息学报 2010年第12期32卷 2925-2929页

作者：贾艳艳胡予濮高军涛西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室西安710071

针对具有低重量反馈多项式的比特搜索生成器(BSG),利用猜测确定攻击的思想提出了一种快速密钥恢复攻击。该算法基于BSG序列的差分构造特点,首先由截获的密钥流恢复出候选差分序列,然后用反馈多项式对候选差分序列进行校验,以此减少需要... 详细信息

针对具有低重量反馈多项式的比特搜索生成器(BSG),利用猜测确定攻击的思想提出了一种快速密钥恢复攻击。该算法基于BSG序列的差分构造特点,首先由截获的密钥流恢复出候选差分序列,然后用反馈多项式对候选差分序列进行校验,以此减少需要求解的L维线性方程系统的数量,从而大大减少了算法所需的复杂度。理论分析和仿真结果表明,对于反馈多项式的重量小于10的BSG,该算法明显优于现有的攻击方法。特别地当反馈多项式的重量为3时,该算法能够将最好的攻击结果O(L320.5L)降低到O(L20.5L)。

关键词：流密码密码分析学比特搜索生成器猜测确定攻击复杂度分析

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流密码猜测确定攻击方法研究及其应用

流密码猜测确定攻击方法研究及其应用

作者：李枫中国电子科技集团公司电子科学研究院

学位级别：硕士

现代密码学包括对称密码和非对称(公钥)密码两种体制,对称密码又进一步分为分组密码、流密码、杂凑算法等。流密码主要针对单一比特或者字进行加密,其优点是加解密速度快,多数面向硬件设计,在军事、无线网络、蓝牙、手机通信、RFID(Radi... 详细信息

现代密码学包括对称密码和非对称(公钥)密码两种体制,对称密码又进一步分为分组密码、流密码、杂凑算法等。流密码主要针对单一比特或者字进行加密,其优点是加解密速度快,多数面向硬件设计,在军事、无线网络、蓝牙、手机通信、RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)等应用场景中应用广泛。密码分析技术一直是密码学的核心问题之一,对于流密码的主要分析方法,本质上可以将其规约为如何求解一个大的方程组的问题。猜测确定攻击是一种重要的流密码代数类分析方法,通过猜测密码算法的部分内部状态比特,结合密钥流比特等,获得关于密码算法内部状态的线性方程,或者低非线性度的方程,从而求解方程组,获得密码算法的内部状态。该方法对流密码的设计和分析都产生了较大影响。本文主要研究了三种经典流密码算法Grain v1、ACORN、LILI-128的猜测确定攻击。通过对密码算法内部函数的分析,并结合其他代数分析方法,给出了相应的猜测确定攻击分析。主要研究成果和创新点如下:(1)研究了Grain v1的状态更新函数在给定限制条件下的K-正规性,通过对其sampling resistance的分析,结合TMDTO(Time-Memory-Data-Trade-Off,时间-存储-数据折中攻击),给出了Grain-v1的存储器的路径。与该算法的Bj?rstad等人的TMDTO攻击相比,在所需密钥流数据和存储空间少量增加情况下,攻击在线时间减少了2,预计算复杂度减少了2。(2)研究了ACORN算法的内部状态反馈函数的猜测确定性质,结合ACORN密钥流生成函数中8)(65)函数的线性逼近方程及其相应概率,使用数学软件Maple对猜测确定方法进行线性优化,找到了ACORN的最佳猜测确定方案,给出了线性逼近的次数与具体逼近方案及相应的猜测次数,该攻击方案恢复293比特内部状态所需时间复杂度为2。(3)研究了LILI-128算法的钟控结构与数据生成器结构的线性移位寄存器之间的猜测确定关系,结合时间-存储-数据折中攻击,提出了对于LILI-128的猜测确定攻击方案,并针对TMDTO不同参数的选择进行分析。最后与文献[1]中的代数攻击,文献[2]中的相关攻击进行了比较,我们的攻击方案在一定参数条件下为最优方案且成功概率为0.98。

关键词：流密码猜测确定攻击 K-正规性

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序列密码猜测确定攻击的现状研究

通信技术 2018年第10期51卷 2443-2448页

作者：李枫张文政胡建勇陈宇翔西南通信研究所四川成都610000

介绍了序列密码猜测确定攻击方法的基本原理及其实现方法,总结对具有非线性过滤生成器结构的密钥流生成器的猜测确定攻击方法及其在考虑滤波函数输入情况下的改进方法,概括了现有针对组合器结构序列密码的猜测确定攻击思路,并通过对A2U... 详细信息

介绍了序列密码猜测确定攻击方法的基本原理及其实现方法,总结对具有非线性过滤生成器结构的密钥流生成器的猜测确定攻击方法及其在考虑滤波函数输入情况下的改进方法,概括了现有针对组合器结构序列密码的猜测确定攻击思路,并通过对A2U2算法的攻击,具体说明组合器结构的猜测确定攻击思路,总结多种方法融合的猜测确定攻击。最后,对序列密码猜测确定攻击的研究前景进行展望,指出了目前仍未解决的主要问题。

关键词：序列密码猜测确定攻击组合器 A2U2

向量k-正规函数滤波模型流密码猜测确定攻击

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信息技术 2018年第12期42卷 34-37页

作者：李枫张文政王金波陈宇翔中国电子科技集团公司第三十研究所成都610000

猜测确定攻击是非线性滤波生成器的有效分析方法。滤波函数的代数性质是直接关系该模型抵抗猜测确定攻击能力的关键因素之一。正规性是密码函数的一个重要指标。文中分析了当滤波函数为k-(弱)正规函数时,使得滤波器猜测确定攻击采样次... 详细信息

猜测确定攻击是非线性滤波生成器的有效分析方法。滤波函数的代数性质是直接关系该模型抵抗猜测确定攻击能力的关键因素之一。正规性是密码函数的一个重要指标。文中分析了当滤波函数为k-(弱)正规函数时,使得滤波器猜测确定攻击采样次数明显减少,在攻击所需要的预计算复杂度和存储复杂度不变的情况下,降低攻击复杂度了2n-m-k。

关键词：序列密码猜测确定攻击滤波函数正规性

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对Loiss算法的猜测确定分析

中国科学院研究生院学报 2012年第1期29卷 125-130页

作者：周照存刘骏冯登国中国科学院软件研究所信息安全国家重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

分析Loiss算法在抵御猜测确定攻击方面的安全性,并给出一个猜测确定攻击的方法.该攻击方法避免对Loiss算法中BOMM结构的寄存器进行直接猜测从而降低了攻击复杂度.最终攻击的时间复杂度为O(2247),数据复杂度为O(252).

关键词：流密码 Loiss BOMM 猜测确定攻击

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流密码Rabbit的安全性研究

流密码Rabbit的安全性研究

作者：张振广西安电子科技大学

学位级别：硕士

Rabbit是E-STREAM工程最终胜选的流密码算法之一,由于该算法设计简单且易于软硬件实现,因此Rabbit受到了密码学届的广泛关注。本文一方面对流密码Rabbit的状态变量、计数器变量和g函数进行了安全性分析,得出以下结论：其一,密钥种... 详细信息

Rabbit是E-STREAM工程最终胜选的流密码算法之一,由于该算法设计简单且易于软硬件实现,因此Rabbit受到了密码学届的广泛关注。本文一方面对流密码Rabbit的状态变量、计数器变量和g函数进行了安全性分析,得出以下结论：其一,密钥种子的每一比特经过轮函数后都会影响全部的状态变量和计数器变量;其二,计数器变量的再次初始化可以防止攻击者轻松恢复密钥种子;其三,当2n+1含平方因子时g函数不是双射。另一方面,利用轮函数的弱点对流密码Rabbit实施了猜测确定攻击。当攻击者截获多个密钥流子块时,就可以分三个阶段对算法实施密钥恢复攻击,第一阶段猜测96比特恢复状态变量,第二阶段猜测96比特恢复计数器变量,第三阶段猜测5比特恢复密钥种子。整个攻击过程的预计算复杂度为O（296）,时间复杂度为0（297）,空间复杂度为O（295剐）。与已有的攻击算法相比,增加了预计算复杂度和存储空间,但降低了时间复杂度。

关键词：流密码 Rabbit 猜测确定攻击时间复杂度

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流密码算法Trivium的安全性研究

流密码算法Trivium的安全性研究

作者：孙国平西安电子科技大学

学位级别：硕士

Trivium作为一种基于硬件的流密码算法,是欧洲流密码工程eSTREAM的最终胜选算法之一,它是由Christophe De Canniere和Bart Preneel提出的,由于其设计简单优美,受到很多人的青睐,因此,有很多专家学者对Trivium的安全性做了分析。本文对T... 详细信息

Trivium作为一种基于硬件的流密码算法,是欧洲流密码工程eSTREAM的最终胜选算法之一,它是由Christophe De Canniere和Bart Preneel提出的,由于其设计简单优美,受到很多人的青睐,因此,有很多专家学者对Trivium的安全性做了分析。本文对Trivium的安全性进行分析,分析了Trivium的生成密钥方程,通过选择差分和猜测确定攻击的方法,求解这个非线性多变量方程组,从而求解出其余的内部状态,达到破解Trivium的目的。本文在综述已有的安全性分析的基础上,取得了如下新的分析结果: 首先进行错误注入,即改变内部状态的某特定52比特,生成错误密钥流,再和原始密钥流进行差分,获得了内部状态的若干额外的低次方程。然后猜测内部状态的某45比特,就可以通过使用高斯消元法求解线性方程组,得出其余的243比特,从而破解Trivium,总的复杂度约为266.8。

关键词： Trivium 选择差分猜测确定攻击