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一种新的类CLEFIA密码结构抵抗差分分析的安全性评估
2025年
提出一种新的类CLEFIA密码结构,并给出这种结构抵抗差分分析的安全性评估结果。在轮函数都是双射的条件下,当迭代轮数u=6k(k≥1)或6k+1(k≥3)时,证明u轮活动指标(活动轮函数个数)至少为u;当迭代轮数u为其他值时,证明u轮活动指标至少为(u-1)。此外,给出的活动指标的下界是可达的。
王念平倪亮
关键词:差分分析
Pholkos算法的不可能差分分析
2025年
Pholkos算法是Bossert等人在CT-RSA 2022会议上提出的一类可调整分组密码.本文将设计者给出的一条8轮不可能差分区分器一般化为一类8轮不可能差分区分器.基于8轮的区分器,构建11轮的密钥恢复攻击模型,给出攻击复杂度与8轮不可能差分活跃字节的位置及个数有关的表达式.结合密钥生成方案,选择合适的活跃字节位置,给出目前对Pholkos-256-256的攻击轮数最长的安全性分析结果,攻击的数据复杂度为2208.0个选择明文,时间复杂度为2185.5次11轮Pholkos-256-256加密,存储复杂度为2150.0个字节.
周锴王薇
关键词:分组密码密码分析
一种基于有限差分分析考虑筋材各向异性的加筋土结构设计方法
本发明公开了一种基于有限差分分析考虑筋材各向异性的加筋土结构设计方法,包括:建立路基加筋土转角边坡三维模型,采用邓肯‑张非线性本构方程模拟路基层,采用弹性本构模拟地基层,采用Cable结构单元模拟土工格栅,采用Geogr...
高孟亮张军孔繁盛苗晨曦赵紫阳刘艳强闫志彬张昊和磊张必昌郝耀虎王闫超员康锋梁奇高国栋
分组密码FBC的差分分析
2024年
FBC是一种轻量级分组密码算法,由于结构简单、软硬件实现灵活等优点成为2018年中国密码学会(CACR)举办的全国密码算法设计竞赛中晋级到第2轮的10个算法之一.FBC密码包含3个版本支持128和256两种比特长度的明文分组以及128和256两种比特长度的密钥,本文主要对分组长度128位的两个版本进行分析.我们基于SAT(Boolean satisfiability problem)模型对FBC的差分特征进行自动化搜索,得到了新的14轮差分路线,概率为2^(-102.25).基于此路线我们给出了18轮FBC128-128和20轮FBC128-256差分分析,并且在分析过程中给出了复杂度估计.对于18轮FBC128-128差分分析,时间复杂度和存储复杂度分别为2^(101.5)和2^(52).对于20轮FBC128-256差分分析时间复杂度和存储复杂度分别为2^(184)和2^(96).
刘端罗毅博贾珂婷张国艳邹光南尤启迪陈颖
关键词:分组密码差分分析
轻量级分组密码算法PFP的差分分析
2024年
PFP算法是一种基于Feistel结构的轻量级分组密码算法,其轮函数设计借鉴了国际标准PRESENT算法的设计思想,设计者主张PFP算法的15轮差分特征的概率小于等于2^(-106).本文旨在评估PFP算法对差分分析的抵抗能力.借助自动化搜索技术,构建了用于搜索PFP算法差分特征的SMT模型.首次给出了该算法完整34轮的最优差分特征,其中26轮的概率为2^(-64),提供了比现有差分分析结果更准确、更长轮、更全面的安全评估.这也是关于PFP算法目前公开发表的轮数最长的区分器,其中,相较于已有不可能差分特征长19轮,相较于已有积分区分器长15轮.通过观察这些特征,发现PFP算法存在高概率的迭代差分特征,利用这些迭代差分特征可以构造概率最优的7–34轮差分特征.此外,利用25轮区分器成功实施了对27轮PFP算法的密钥恢复攻击,表明PFP算法目前只有20.6%的轮次(剩余7轮)作为安全冗余.同时,本文的密钥恢复攻击结果也优于现有对PFP算法的攻击结果.
陆金玉刘国强熊黎依孙兵李超
关键词:差分分析
基于SMT的ACORN v3算法的差分分析
2024年
ACORN v3算法是凯撒竞赛胜出的认证加密算法之一。本文考虑状态更新过程中非线性函数对状态差分传递的影响,给出ACORN v3算法非线性函数的差分传递模型,通过分析ACORN v3算法解密验证阶段的状态更新,重新评估了算法抗差分伪造攻击的能力,将ACORN v3算法认证阶段的有效差分伪造攻击轮数的上界从86轮提升到了102轮。本文对该算法初始化阶段分析,在选择IV的攻击条件下,通过在IV处注入差分,给出ACORN v3算法初始化阶段的差分分析,对模型求解情况进行分类,以概率1得到初始化阶段461轮输出密钥流的差分区分器,选取了10对满足输入差分的IV,以99.9%的成功率将初始化461轮的ACORN算法和随机置换产生的密钥流区分开来。
马成栋蒋梓龙魏鹏
关键词:差分分析
基于MILP的MGFN全轮差分分析及改进
2024年
研究了轻量级分组密码MGFN算法的抗差分分析能力并提出了改进方法。首先,基于MILP工具对MGFN算法建模,搜索迭代差分并构造了全轮差分路径,整体差分概率为2-40,远远大于随机置换的差分概率。然后,给出S盒的差分分支数概念并将其作为衡量差分安全性的指标,以新S盒替代原MGFN算法的S盒,并修改了密钥扩展算法,提出新的MGFN-P算法。最后,通过差分路径搜索和分析比较,说明了MGFN-P算法比原MGFN算法更安全、高效。
李艳俊毕鑫杰项勇林怡平
关键词:MILP差分分析
分组密码FBC的截断差分分析
2024年
为了促进密码算法的设计和实现,中国密码学会(CACR)于2018年举办全国密码算法设计竞赛,其中FBC算法是晋级到第二轮的十个算法之一.FBC有三个版本,即FBC128-128、FBC128-256和FBC256-256,分别能够支持128比特和256比特长度的明文和密钥.FBC算法采用4路两重Feistel结构设计,便于硬件实现.本文利用中间相遇的截断差分构造方法,针对FBC加密算法,为FBC-128算法构造了11轮概率为2^(-108)的截断差分路线,基于该区分器,对FBC-128算法第一次给出15轮密钥恢复攻击,其中攻击的数据复杂度为2^(99)选择密文,时间复杂度是2^(100)次15轮加密,比已有的分析结果提高了3轮.对于256比特分组长度的FBC-256算法构造了15轮概率为2^(-236)的截断差分路线,基于该区分器,对FBC-256算法给出了20轮密钥恢复攻击,攻击的数据复杂度为2^(227)选择密文量,时间复杂度是2^(222.6)次20轮加密.
邹光南刘端贾珂婷张国艳
关键词:分组密码密码分析
轻量级分组密码的神经差分分析
杨晓虹
基于MILP对轻量级密码算法FBC-128的差分分析被引量:1
2024年
FBC(Feistel-based Block Cipher)是入围全国密码算法设计竞赛第二轮的轻量级分组密码.由于它具备算法结构简洁、安全性高及软硬件实现性能卓越等优点,备受业界广泛关注.FBC密码算法的数据分组长度和密钥长度至少为128比特,记为FBC-128.目前对FBC-128算法差分攻击的最好结果是12轮,时间复杂度为293.41次加密,数据复杂度为2122个选择明文对.然而,FBC算法是否存在更长的差分区分器,能否对其进行更高轮数的密钥恢复攻击仍有待解决.本文基于混合整数线性规划(MILP)的自动化搜索方法,提出了“分段统计法”来求解FBC-128的差分特征.实验测试结果表明:FBC-128存在15轮差分区分器,其概率为2-121.然后将其向后扩展1轮,对16轮FBC-128算法发起密钥恢复攻击,其数据复杂度为2121个选择明文数据量,时间复杂度为292.68次加密.与已有结果相比,差分区分器和密钥恢复攻击都提升了4轮,并且所需的数据复杂度和时间复杂度更低.
赵琪樊婷韦永壮
关键词:自动化分析分组密码算法

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李超
作品数:593被引量:1,730H指数:16
供职机构:北京交通大学交通运输学院
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研究主题:密码分析 流密码 差分分析 CAESAR 密码算法
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研究主题:电磁散射 FDTD FDTD方法 时域有限差分 各向异性介质
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研究主题:分组密码 分组密码算法 AD 路由协议 无线局域网