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Impossible Differential Attacks on 13-Round clefia-128

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Journal of Computer Science & Technology 2011年第4期26卷 744-750页

作者： Hamid Mala Mohammad Dakhilalian Mohsen Shakiba Cryptography and System Security Research Laboratory Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology

clefia, a new 128-bit block cipher proposed by Sony Corporation, is increasingly attracting cryptanalysts＇ attention. In this paper, we present two new impossible differential attacks on 13 rounds of clefia-128. The proposed attacks utilize a variety of previously known techniques, in particular the hash table technique and redundancy in the key schedule of this block cipher. The first attack does not consider the whitening layers of clefia, requires 21~9＂5 chosen plaintexts, and has a running time equivalent to about 2112.9 encryptions. The second attack preserves the whitening layers, requires 2117.8 chosen plaintexts, and has a total time complexity equivalent to about 2121.2 encryptions.

关键词： block cipher cryptanalysis impossible differential clefia

clefia-128/192/256的不可能差分分析(英文)

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软件学报 2009年第9期20卷 2587-2596页

作者：王薇王小云山东大学密码技术与信息安全教育部重点实验室山东济南250100 清华大学高等研究中心北京100084

对分组密码算法clefia进行不可能差分分析.clefia算法是索尼公司在2007年快速软件加密大会(FSE)上提出来的.结合新发现和新技巧,可有效过滤错误密钥,从而将算法设计者在评估报告中给出的对11圈clefia-192/256的攻击扩展到11圈clefia-128... 详细信息

对分组密码算法clefia进行不可能差分分析.clefia算法是索尼公司在2007年快速软件加密大会(FSE)上提出来的.结合新发现和新技巧,可有效过滤错误密钥,从而将算法设计者在评估报告中给出的对11圈clefia-192/256的攻击扩展到11圈clefia-128/192/256,复杂度为2103.1次加密和2103.1个明文.通过对明文附加更多限制条件,给出对12圈clefia-128/192/256的攻击,复杂度为2119.1次加密和2119.1个明文.而且,引入一种新的生日筛法以降低预计算的时间复杂度.此外,指出并改正了Tsunoo等人对12圈clefia的攻击中复杂度计算方面的错误.

关键词：分组密码密码分析不可能差分分析生日筛法 clefia

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clefia密码的Square攻击

电子与信息学报 2009年第9期31卷 2260-2263页

作者：唐学海李超谢端强国防科技大学数学与系统科学系长沙410073 东南大学移动通信国家重点实验室南京210096

该文根据clefia密码的结构特性,得到了Square攻击的新的8轮区分器,并指出了设计者提出的错误8轮区分器。利用新的8轮区分器对clefia密码进行了10到12轮的Square攻击,攻击结果如下:攻击10轮clefia-128\192\256的数据复杂度和时间复杂度... 详细信息

该文根据clefia密码的结构特性,得到了Square攻击的新的8轮区分器,并指出了设计者提出的错误8轮区分器。利用新的8轮区分器对clefia密码进行了10到12轮的Square攻击,攻击结果如下:攻击10轮clefia-128\192\256的数据复杂度和时间复杂度分别为297和292.7;攻击11轮clefia-192\256的数据复杂度和时间复杂度分别为298和2157.6;攻击12轮clefia-256的数据复杂度和时间复杂度分别为298.6和2222。攻击结果表明:在攻击10轮clefia时,新的Square攻击在数据复杂度和时间复杂度都优于设计者给出的Square攻击。

关键词：密码 clefia 区分器 Square攻击

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对8轮clefia算法的一种现实攻击

电子学报 2011年第7期39卷 1608-1612页

作者：唐学海孙兵李超国防科技大学数学与系统科学系湖南长沙410073

clefia算法是SONY公司在2007年的快速软件加密大会上提出的一个分组密码算法.研究了clefia算法的等价结构,并找到了它的一个5轮区分器.基于5轮区分器,利用中间相遇攻击方法对6/7/8轮的clefia算法进行了攻击.攻击复杂度都比较小,其中对于... 详细信息

clefia算法是SONY公司在2007年的快速软件加密大会上提出的一个分组密码算法.研究了clefia算法的等价结构,并找到了它的一个5轮区分器.基于5轮区分器,利用中间相遇攻击方法对6/7/8轮的clefia算法进行了攻击.攻击复杂度都比较小,其中对于6轮和7轮的攻击在普通PC机上不到1秒钟就可恢复密钥,8轮的攻击在高性能计算机上也是可以实现的.

关键词：分组密码 clefia 中间相遇攻击现实攻击

对低轮clefia分组密码的碰撞-Square攻击

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电子学报 2009年第10期37卷 2309-2313页

作者：韩敬张文英徐小华山东师范大学信息科学与工程学院中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室济南72241部队

clefia是由SONY公司最近开发研制的一种高效率,高度安全的分组加密算法.该算法采用广义Feis-tel结构,本文给出了clefia的一个等价结构图,把碰撞攻击和Square攻击的思想相结合成功分析了6轮clefia,在普通PC机上两个小时之内即可完全恢复... 详细信息

clefia是由SONY公司最近开发研制的一种高效率,高度安全的分组加密算法.该算法采用广义Feis-tel结构,本文给出了clefia的一个等价结构图,把碰撞攻击和Square攻击的思想相结合成功分析了6轮clefia,在普通PC机上两个小时之内即可完全恢复密钥.

关键词： clefia 分组密码碰撞攻击 Square攻击

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对clefia算法的饱和度分析

通信学报 2008年第10期29卷 88-92页

作者：王薇王小云山东大学密码技术与信息安全教育部重点实验室山东济南250100 清华大学高等研究中心北京100084

评估了2007年提出的分组加密算法clefia抗饱和度分析的强度。指出并改正了clefia的设计者Shirai等人提出的8圈区分器的错误。将白化密钥和子密钥结合,并利用分别征服策略减少需要猜测的密钥个数,采用"部分和"技术以降低时间复杂度。从而... 详细信息

评估了2007年提出的分组加密算法clefia抗饱和度分析的强度。指出并改正了clefia的设计者Shirai等人提出的8圈区分器的错误。将白化密钥和子密钥结合,并利用分别征服策略减少需要猜测的密钥个数,采用"部分和"技术以降低时间复杂度。从而,将对10圈clefia的饱和度攻击扩展到11圈的clefia-128/192/256。此外,该攻击还可应用到12圈的clefia-192/256和13圈的clefia-256。

关键词：密码学密码分析饱和度分析 clefia

针对AES和clefia的改进Cache踪迹驱动攻击

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通信学报 2011年第8期32卷 101-110页

作者：赵新杰郭世泽王韬刘会英军械工程学院计算机工程系北方电子设备研究所

通过分析"Cache失效"踪迹信息和S盒在Cache中不对齐分布特性,提出了一种改进的AES和clefia踪迹驱动攻击方法。现有攻击大都假定S盒在Cache中对齐分布,针对AES和clefia的第1轮踪迹驱动攻击均不能在有限搜索复杂度内获取第1轮扩展密钥。... 详细信息

通过分析"Cache失效"踪迹信息和S盒在Cache中不对齐分布特性,提出了一种改进的AES和clefia踪迹驱动攻击方法。现有攻击大都假定S盒在Cache中对齐分布,针对AES和clefia的第1轮踪迹驱动攻击均不能在有限搜索复杂度内获取第1轮扩展密钥。研究表明,在大多数情况下,S盒在Cache中的分布是不对齐的,通过采集加密中的"Cache失效"踪迹信息,200和50个样本分别经AES第1轮和最后1轮分析可将128bit AES主密钥搜索空间降低到216和1,80个样本经clefia第1轮分析可将128bit clefia第1轮扩展密钥搜索空间降低到216,220个样本经前3轮分析可将128bit clefia主密钥搜索空间降低到216,耗时不超过1s。

关键词： AES clefia 踪迹驱动 Cache攻击查表索引

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clefia算法的不可能差分密码分析

计算机科学 2014年第S1期41卷 352-356页

作者：殷广丽卫宏儒北京科技大学数理学院北京100083

为研究分组密码clefia抵抗不可能差分攻击的能力,使用了两类9轮不可能差分路径,给出了相关攻击结果。基于一条9轮不可能差分路径,利用轮函数中S盒差分分布表恢复密钥,攻击了11轮的clefia。改进了关于14轮的clefia-256的不可能差分攻击... 详细信息

为研究分组密码clefia抵抗不可能差分攻击的能力,使用了两类9轮不可能差分路径,给出了相关攻击结果。基于一条9轮不可能差分路径,利用轮函数中S盒差分分布表恢复密钥,攻击了11轮的clefia。改进了关于14轮的clefia-256的不可能差分攻击的结果,将数据复杂度降低到2104.23,时间复杂度降低到2221.5。同时,在两条不可能差分的基础上,根据轮密钥之间的关系,使用Early-abort技术和S盒差分分布表,分别给出12轮clefia-128和13轮clefia-128的不可能差分攻击。

关键词：分组密码 clefia 不可能差分 S盒 Early-abort技术

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分组密码clefia的分析

分组密码CLEFIA的分析

作者：韩敬山东师范大学

学位级别：硕士

随着计算机技术和通讯技术的发展,用户对信息的安全存储、安全处理和安全传输的需求越来越迫切。在二十一世纪的电子商务和电子政务时代,人们所面临的一个至关重要的问题就是信息安全问题,而解决这一问题的有效手段之一就是使用现代密... 详细信息

随着计算机技术和通讯技术的发展,用户对信息的安全存储、安全处理和安全传输的需求越来越迫切。在二十一世纪的电子商务和电子政务时代,人们所面临的一个至关重要的问题就是信息安全问题,而解决这一问题的有效手段之一就是使用现代密码技术。分组密码是现代密码学的一个重要研究分支,具有速度快、易于标准化和便于软硬件实现等特点,通常是信息与网络安全中实现数据加密、数字签名、认证及密钥管理的核心体制;分组密码还可以用来构造流密码、伪随机数生成器、MACs(MessageAuthentieation codes)、Hash函数、签名方案等,它在计算机通信和信息安全领域有着极其广泛的应用。 clefia[1,2]是由SONY公司最近研制开发的一种分组加密算法,旨在用来保护SONY公司的音乐和图像等数字内容的发行以及进行“高级”版权的保护与认证,它于2007年的快速软件加密会议(FSE2007)上被公布于众。由于clefia是一个比较新的加密算法,因此对它进行安全性分析是一个具有挑战性的课题,具有重大的密码学意义。围绕着clefia的安全性分析,本文主要取得了以下研究成果: 1、给出了clefia的等价结构。由于当前成熟的分组密码分析方法均是针对传统的Feistel结构,于是我们构造出clefia的传统Feistel结构形式的等价结构,从而成功地将原有的分组密码分析方法运用到clefia的分析上来;2、在等价结构的基础上利用碰撞攻击和Square攻击相结合的方法,成功地实现了对6轮clefia的分析。我们首先构造了一个clefia的四轮区分器,然后运用此四轮区分器分析出字节之间的组合关系,利用碰撞攻击的思想,恢复了部分密钥;再结合Square攻击方法来验证字节组合后的结果是否满足平衡性,进而验证猜测的密钥正确与否;3、在等价结构的基础上利用不可能差分分析法,实现了对128比特14轮clefia的分析。我们发现了一个新的9轮不可能差分区分器,运用在有限域上解方程组的思想去证明该差分是不可能的,然后在该9轮区分器的前面加上两轮,后面加上三轮,分析14轮的clefia。

关键词： clefia 分组密码等价结构碰撞攻击 Square攻击不可能差分