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salsa20的差分故障分析

计算机工程与科学 2011年第3期33卷 7-12页

作者：申延成谢端强李超国防科学技术大学理学院湖南长沙410073 中科院软件所信息安全国家重点实验室北京100190

salsa20是eSTREAM计划最终获胜算法之一,其主要特征是利用模加、异或和循环移位三种运算的混合提供算法所需扩散性和混淆性。目前对该算法的分析主要集中在统计分析和差分分析两方面。本文研究salsa20/256的差分故障分析,在基于随机字... 详细信息

salsa20是eSTREAM计划最终获胜算法之一,其主要特征是利用模加、异或和循环移位三种运算的混合提供算法所需扩散性和混淆性。目前对该算法的分析主要集中在统计分析和差分分析两方面。本文研究salsa20/256的差分故障分析,在基于随机字的故障诱导模型下,通过诱导96个错误,将以近似1的概率获得186比特的密钥信息,从而将恢复salsa20/256全部密钥比特的时间复杂度降为270,这表明salsa20/256对基于随机字的差分故障分析是脆弱的。

关键词：流密码 salsa20 差分故障分析

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一个改进的salsa20流密码算法

北京大学学报（自然科学版） 2011年第2期47卷 201-207页

作者：张中亚关杰丁林信息工程大学电子技术学院 73141部队

提出了一种新的流密码算法设计结构,并基于此结构对流密码算法salsa20进行改进。分析结果表明,改进后算法的滑动对个数从2256降为0,能有效抵抗滑动攻击,并能更好地抵抗第二原象攻击和差分攻击。实验结果表明,改进算法的软件实现速度基... 详细信息

提出了一种新的流密码算法设计结构,并基于此结构对流密码算法salsa20进行改进。分析结果表明,改进后算法的滑动对个数从2256降为0,能有效抵抗滑动攻击,并能更好地抵抗第二原象攻击和差分攻击。实验结果表明,改进算法的软件实现速度基本保持不变。

关键词：流密码 salsa20 滑动攻击第二原象攻击差分攻击

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流密码salsa20的差分研究

计算机工程与应用 2008年第1期44卷 5-7,13页

作者：李申华郑世慧宋春燕山东大学密码技术与信息安全教育部重点实验室济南250100 北京邮电大学信息安全中心北京100876 中国海洋大学信息科学与工程学院计算机科学系山东青岛266100

ECRYPT是欧洲启动的一个为期4年的信息安全项目,它征集了salsa20,HC256,LEX等34个候选算法。对其中的热门候选算法salsa20的差分进行了研究,首先给出了有关salsa20算法中的quarterround函数4个高概率差分,然后分析了salsa20轮变换的差... 详细信息

ECRYPT是欧洲启动的一个为期4年的信息安全项目,它征集了salsa20,HC256,LEX等34个候选算法。对其中的热门候选算法salsa20的差分进行了研究,首先给出了有关salsa20算法中的quarterround函数4个高概率差分,然后分析了salsa20轮变换的差分分布情况,并给出了一个概率为2-50的4轮差分路线,最后得出了三个有关salsa20差分攻击的结论。

关键词： salsa20 流密码 ECRYPT 差分

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流密码算法salsa20的安全性研究

流密码算法Salsa20的安全性研究

作者：穆昭薇西安电子科技大学

学位级别：硕士

2004年ECRYPT启动了eSTREAM流密码计划的研究项目,salsa20是最终胜出的7个算法之一。salsa20是由Daniel ***提出的基于hash函数设计的流密码算法,其核心部分是64字节输入64字节输出的hash函数。现有的salsa20攻击方法包括线性分析、差... 详细信息

2004年ECRYPT启动了eSTREAM流密码计划的研究项目,salsa20是最终胜出的7个算法之一。salsa20是由Daniel ***提出的基于hash函数设计的流密码算法,其核心部分是64字节输入64字节输出的hash函数。现有的salsa20攻击方法包括线性分析、差分分析、非随机性分析、相关密钥分析和滑动分析等。本文首先阐述了对偶数轮salsa20进行滑动攻击的方法,接着基于滑动对的思想对salsa20进行了广义相关密钥攻击,重点介绍对奇数轮salsa20进行滑动攻击的方法。奇数轮salsa20的最后一个运算是列变换,根据这个特点,在现有研究的基础上提出了奇数轮salsa20滑动攻击的模型。根据初始状态已知word的不同,分为4种情况破解了salsa20的初始状态,其复杂度远远优于暴力破解。当已知初始状态的对角线常量时,本文的攻击方法将复杂度从随机猜测的O (2)降为O (2)。

关键词：流密码 salsa20 滑动攻击

基于OpenCL的salsa20算法实现与优化

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通信技术 2020年第11期53卷 2790-2794页

作者：尹浩于飞陈曼中国电子科技集团公司第三十研究所四川成都610041

目前,随着用户对隐私保护的需求日益增大,salsa20加密算法广泛应用于物联网等设备。现有的salsa20加密算法基本在CPU平台中实现,导致算法速度较慢,不适用于面向异构系统等并行处理器。因此,研究了一种基于OpenCL的salsa20算法实现。该... 详细信息

目前,随着用户对隐私保护的需求日益增大,salsa20加密算法广泛应用于物联网等设备。现有的salsa20加密算法基本在CPU平台中实现,导致算法速度较慢,不适用于面向异构系统等并行处理器。因此,研究了一种基于OpenCL的salsa20算法实现。该算法利用OpenCL高性能计算平台,广泛适用于多核心处理器和图形处理器,实现了面向异构系统的轻量级高安全性的流密码快速实现。实验结果表明,算法经过优化后的吞吐率达到11.5 Gb/s,是优化前的2倍。

关键词： OpenCL salsa20 异构系统算法优化

A Novel Lightweight Image Encryption Scheme

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Computers, Materials & Continua 2023年第4期75卷 2137-2153页

作者： Rawia Abdulla Mohammed Maisa’a Abid Ali Khodher Ashwak Alabaichi Department of Computer Science University of TechnologyBaghdadIraq Department of Biomedical Engineering University of KerbalaKerbalaIraq

Encryption algorithms are one of the methods to protect dataduring its transmission through an unsafe transmission medium. But encryptionmethods need a lot of time during encryption and decryption, so itis necessary to find encryption algorithms that consume little time whilepreserving the security of the data. In this paper, more than one algorithmwas combined to obtain high security with a short implementation time. Achaotic system, DNA computing, and salsa20 were combined. A proposed5D chaos system was used to generate more robust keys in a salsa algorithmand DNA computing. Also, the confusion is performed using a new *** proposed chaos system achieves three positive Lyapunov *** results demonstrate of the proposed scheme has a sufficient peak signalto-noise ratio, a low correlation, and a large key space. These factors makeit more efficient than its classical counterpart and can resist statistical anddifferential attacks. The number of changing pixel rates (NPCR) and theunified averaged changed intensity (UACI) values were 0.99710 and UACI33.68. The entropy oscillates from 7.9965 to 7.9982 for the tested encryptedimages. The suggested approach is resistant to heavy attacks and takes lesstime to execute than previously discussed methods, making it an efficient,lightweight image encryption scheme. The method provides lower correlationcoefficients than other methods, another indicator of an efficient imageencryption system. Even though the proposed scheme has useful applicationsin image transmission, it still requires profound improvement in implementingthe high-intelligence scheme and verifying its feasibility on devices with theInternet of Things (IoT) enabled.

关键词： Chaotic system lightweight confusion diffusion encryption salsa20

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类分组型序列密码算法的安全性分析

类分组型序列密码算法的安全性分析

作者：张中亚解放军信息工程大学

学位级别：硕士

Estream是欧洲ECRYPT项目于2004年启动的序列密码研究计划,公开征集了34个候选序列密码算法。本文对Estream候选算法进行了分析研究,研究对象为其中一类以分组密码的结构环节或设计思想构造的序列密码——类分组型序列密码,重点分析其... 详细信息

Estream是欧洲ECRYPT项目于2004年启动的序列密码研究计划,公开征集了34个候选序列密码算法。本文对Estream候选算法进行了分析研究,研究对象为其中一类以分组密码的结构环节或设计思想构造的序列密码——类分组型序列密码,重点分析其中的三个代表算法:salsa20、LEX和Phelix。本文的主要结论如下:1.给出了salsa20的2个3轮高概率差分传递链,并结合一个非线性方程的求解对5轮salsa20算法进行了截断差分攻击。计算复杂度不大于O(2105),数据复杂度为O(211),存储复杂度为O(211),成功率为97.72%。到目前为止,该攻击结果是对5轮salsa20截断差分攻击最好的结果。2.提出了等效故障位置类的概念,采用面向字节的故障诱导模型,利用等效故障位置类,对LEX算法进行了差分故障攻击。并结合密码扩展算法进行了密钥恢复,理论上仅需26个单字节故障就可以完全恢复128比特初始密钥,到目前为止,该结果是对LEX算法差分故障攻击最好的结果。3.利用LEX和AES的算法相关性,结合差分攻击和相关密码攻击,采用选择明文和选择IV的攻击方法,对LEX进行了差分相关密码攻击。完全恢复128比特初始密钥的计算复杂度为O(218),数据复杂度为O(217),成功率为99.76%。4.给出了模2n加环节X Y=Z的一个基于单比特故障的差分方程组的求解算法,基于该算法对Phelix算法进行了差分故障攻击,采用面向比特的故障诱导模型。该攻击理论上只需652个单比特诱导故障就能完全恢复256比特的工作密钥,计算复杂度为O(220)。

关键词：序列密码密码分析截断差分攻击差分故障攻击差分相关密码攻击 salsa20 LEX Phelix

基于H.264/AVC的非对称视频加密方案

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基于H.264/AVC的非对称视频加密方案

作者：侯森科南京大学

学位级别：硕士

随着计算机技术和网络技术的发展,网络多媒体应用也随之扩展到了各行各业。由于网络的开放性,使得网络上传输的多媒体内容很容易受到针对性攻击,因此需要一套完善的防护体制来确保多媒体数据的安全。同时,人们对视频图像系统性能的评价... 详细信息

随着计算机技术和网络技术的发展,网络多媒体应用也随之扩展到了各行各业。由于网络的开放性,使得网络上传输的多媒体内容很容易受到针对性攻击,因此需要一套完善的防护体制来确保多媒体数据的安全。同时,人们对视频图像系统性能的评价也不再局限于图像质量的优劣,安全性的高低以及附加功能的多少也成为重要的指标。在不同的应用场景中,对于视频传输的安全性、实时性和计算复杂度的要求均有不同。本文首先介绍了H.264标准的基本原理以及技术特点,着重对基于H.264标准的视频加密技术进行了分析。对H.264视频编码标准下,现行的各种视频加密算法理论进行了分类分析,通过视频传输过程中不同的加密点的加密效果、编码效率等因素进行了对比,综合选出了效果最好的加密区域：在熵编码之后进行加密。本文还对流密码进行了分析介绍,对eSTREAM项目胜选算法之一的salsa20算法的各项性能进行了研究。并将其和常见的各种传统加密算法的性能进行了对比,根据算法结构特点对其进行了改进。结果表明,改进后的salsa20算法具有实施速度快,计算时延低的特点,适合在视频图像传播的大吞吐量环境下应用推广。虽然已有研究表明salsa20算法由于其特殊的迭代结构,而在对抗滑动攻击和差分攻击方面存在薄弱环节,但目前的攻击方法,尚没有对高轮次的salsa20产生实质的安全威胁。在上述基础上,本文进而提出了一种基于H.264/AVC的非对称视频加密方案,通过将视频数据分割后按重要性分类,采用AES和改进后的Salas20算法对分类数据进行不对称加密的方法,能够满足不同安全强度的应用需求,同时可以获得较好的压缩效果和抗信道误码能力。

关键词：非对称视频加密数据分割 H.264/AVC salsa20

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基于密钥流的RC4算法安全性分析与改进

基于密钥流的RC4算法安全性分析与改进

作者：刘聪湖南大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的快速发展,人们获取信息的方式更加方便,但人们在享受由它带来的便利的同时,也越来越担心自已的信息会被泄漏而造成损失,因此信息加密技术在社会中的地位变得越来越重要。RC4算法凭借其加解密速度快,易于实现等优点成为... 详细信息

随着互联网技术的快速发展,人们获取信息的方式更加方便,但人们在享受由它带来的便利的同时,也越来越担心自已的信息会被泄漏而造成损失,因此信息加密技术在社会中的地位变得越来越重要。RC4算法凭借其加解密速度快,易于实现等优点成为了一种应用最广泛的流加密算法,被广泛应用到SSL/TLS、WEP等多种信息安全协议中,该算法的安全性关系着人们信息的安全,因此十分有必要对其安全性进行分析。一个安全的流加密算法产生的密钥流肯定是随机的,而且密钥流越随机,相应算法的安全性越高。本文主要利用该思想对算法安全性进行分析,主要工作及创新点如下:1)利用新的平台分析RC4算法密钥流的随机性。如果通过分析大量密钥流各个位置各个字节出现的概率是否相等来判定密钥流是否随机,往往需要大量的计算,单台机器可能需要消耗长达几十小时的计算,而本文利用搭建的大数据平台分析,在保证分析正确性的同时大大降低了分析时间。2)利用大数据平台分析RC4算法密钥流的独立性。前人在利用密钥流分析RC4算法安全性时,往往只考虑到其随机性,本文利用搭建的大数据平台,分析了在特定情况下,其密钥流的不独立性,从而进一步确认了 RC4算法的不安全性。3)利用大数据平台分析了 salsa20算法和Sosemanuk算法密钥流的随机性。为了进一步说明大数据平台对于密钥流分析的可行性,本文采用该平台完成了对这两个流加密算法密钥流的分析。4)改进了 RC4算法产生密钥流的方式。本文改进了 RC4算法的KSA过程,利用NIST测试方法证明了改进后的算法产生的密钥流具有更好的随机性。

关键词： RC4 大数据流密码 salsa20 Sosemanuk