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题名LiCi算法的相关密钥不可能差分分析
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作者
吴铜
袁征
魏锦鹏
申龙
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机构
北京电子科技学院
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出处
《密码学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第5期1078-1089,共12页
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基金
中央高校基本科研业务费(328202268)。
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文摘
不可能差分攻击是一种重要的密钥恢复攻击方法,它利用概率为0的不可能出现的差分特征过滤错误密钥,已被广泛应用于多种分组算法的分析.LiCi算法是2017年Patil等人提出的一种新轻量级分组密码算法,基于平衡Feistel结构,采用轻量级S盒和简单移位操作等新型轻量级分组密码的设计理念,通过较少的轮函数运算产生数量相对较大的活跃S盒,具有结构紧凑、能耗低、占用面积小等特性,非常适用于资源受限的环境.关于LiCi算法目前最好的分析结果为16轮差分分析和17轮不可能差分分析.为进一步研究LiCi算法抵抗不可能差分攻击的能力,构造了11轮不可能差分区分器,并向前扩展3轮,向后扩展3轮,结合S盒输入输出特征,使用不可能差分分析方法分析了17轮LiCi算法.分析的数据复杂度为2^(61.59),时间复杂度为2^(75.5),存储复杂度为2^(72.59).与已知结果相比,在攻击轮数相同的情况下,该攻击降低了数据复杂度和时间复杂度.同时结合密钥扩展算法的特点和轮函数特征,构造出3条16轮的相关密钥不可能差分区分器,从中选取一条向前扩展3轮,向后扩展2轮,结合S盒输入输出特征,并使用相关密钥与不可能差分复合的方法分析了21轮LiCi算法.分析的数据复杂度为2^(61.2),时间复杂度2^(68.05),存储复杂度为2^(75.2).由此说明21轮LiCi算法对相关密钥不可能差分密码分析是不免疫的.
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关键词
LiCi算法
轻量级分组密码
不可能差分
相关密钥
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Keywords
LiCi algorithm
lightweight block cipher
impossible differential attack
correlated-key
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分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名轻量级分组密码算法PFP和SLIM的积分分析
被引量：2
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作者
刘道瞳
袁征
魏锦鹏
姜天宇
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机构
北京电子科技学院
中国星网网络系统研究院有限公司
先进密码技术与系统安全四川省重点实验室
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出处
《密码学报》
CSCD
2023年第3期609-621,共13页
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基金
国家密码发展基金(MMJJ20180217)
先进密码技术与系统安全四川省重点实验室开放课题(SKLACSS-202103)。
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文摘
PFP算法和SLIM算法都是基于Feistel结构而设计的轻量级分组密码算法,在软件及硬件上都具有良好的性能,特别适用于资源受限的环境,目前没有对两个算法进行积分分析的相关研究.本文通过分析PFP算法和SLIM算法的结构特点,结合比特可分性的自动化搜索方法,构建了混合整数线性规划(MILP)模型,通过使用Gurobi优化器求解该模型判断是否存在r轮积分区分器,选用搜索得到的积分区分器对算法进行密钥恢复攻击.首次得到PFP算法的11轮积分区分器,选用搜索得到的10轮积分区分器向后扩展2轮进行12轮密钥恢复攻击,数据复杂度为262.39个选择明文,时间复杂度为2^(63.12)次12轮加密,存储复杂度为2^(40);首次得到SLIM算法的10轮积分区分器,选择9轮积分区分器进行12轮密钥恢复攻击,数据复杂度为231.81个选择明文,时间复杂度为262.42次12轮加密,存储复杂度为2^(40).
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关键词
PFP算法
SLIM算法
积分分析
比特可分性
积分区分器
混合整数线性规划
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Keywords
PFP
SLIM
integral cryptanalysis
bit division property
intergral distinguisher
MILP
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分类号
TN918.1
[电子电信—通信与信息系统]
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题名SLIM算法的9轮不可能差分分析
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作者
郑会超
魏锦鹏
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机构
北京电子科技学院
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出处
《北京电子科技学院学报》
2022年第4期48-53,共6页
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文摘
近年来,随着射频识别(RFID)技术和无线传感器网络(WSN)的迅速发展,低功耗设备在生活中有了广泛的应用。轻量级分组密码具有效率高、功耗低、资源需求少等优点,便于在硬件和软件上实现。因此,它可以为物联网和资源受限环境提供安全保障。SLIM算法是Aboushosha等人在2020年提出的一种新的轻量级分组密码。本文采用不可能差分攻击对SLIM算法的安全性进行分析。首先,根据SLIM算法的结构特征,构造一条6轮不可能差分路径。然后,在不可能差分路径的基础上添加1轮前置路径和2轮后置路径,对9轮SLIM算法进行不可能差分攻击。研究结果表明:攻击9轮SLIM算法所需的数据复杂度约为2^(29)选择明文数据量,所需的时间复杂度约为2^(55.83)次9轮SLIM加密。
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关键词
SLIM
不可能差分
区分器
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Keywords
SLIM
impossible differential
distinguisher
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分类号
TN918.1
[电子电信—通信与信息系统]
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