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超轻量级分组密码LiCi、LiCi-2和GRANULE的完美线性逼近
1
作者 严智广 李灵琛 韦永壮 《电子学报》 北大核心 2025年第5期1453-1459,共7页
LiCi、LiCi-2和GRANULE密码算法均为面向资源极端受限物联网环境的超轻量级分组密码算法,其加、解密速度快且易于软硬件实现,目前备受业界广泛关注.本文通过利用这些算法的线性结构特性,构造了多条绝对相关性为1的迭代(循环)完美线性逼... LiCi、LiCi-2和GRANULE密码算法均为面向资源极端受限物联网环境的超轻量级分组密码算法,其加、解密速度快且易于软硬件实现,目前备受业界广泛关注.本文通过利用这些算法的线性结构特性,构造了多条绝对相关性为1的迭代(循环)完美线性逼近,并由此设计出全轮的完美线性逼近(线性区分器),进而完全攻破了这些密码算法,即证实了全轮的LiCi、LiCi-2和GRANULE密码算法存在严重的设计缺陷. 展开更多
关键词 轻量级分组密码 线性密码分析 完美线性逼近 FEISTEL结构
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基于字的分组密码的谱值不变子空间
2
作者 崔霆 周屹东 +1 位作者 陈士伟 张奕 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2024年第12期1845-1854,共10页
文章将不变子空间的思想与线性密码分析相结合,提出一种谱值不变子空间分析方法,通过考察输入输出线性掩码是否属于同一个非平凡的线性子空间来区分密码算法。首先,证明了如果一个S盒存在谱值不变子空间,则该S盒与多个小规模S盒的并置... 文章将不变子空间的思想与线性密码分析相结合,提出一种谱值不变子空间分析方法,通过考察输入输出线性掩码是否属于同一个非平凡的线性子空间来区分密码算法。首先,证明了如果一个S盒存在谱值不变子空间,则该S盒与多个小规模S盒的并置线性等价。其次,给出S盒谱值不变子空间的高效搜索算法,能够快速给出常见规模S盒的谱值不变子空间。特别地,对于基于字的分组密码,证明了若S盒存在谱值不变子空间,则整体轮函数也存在谱值不变子空间,因此可以构造概率为1的无限轮密码区分器。该方法揭示了S盒特性与安全性之间新的内在联系,为后续密码算法的设计与评估提供了参考。作为谱值不变子空间分析方法的应用,构造了变体Midori128的概率为1的无限轮区分器。 展开更多
关键词 线性密码分析 基于字的分组密码 谱值不变子空间 Midori128
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从线性校验子分析方法浅析曾肯成先生的密码分析思想
3
作者 冯登国 《密码学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期255-262,共8页
曾肯成先生于1986年洞察到了密码体制中的熵漏现象,后来在此基础上提出著名的线性校验子分析方法.本文全面剖析了线性校验子分析方法的发展历程,由此深刻揭示了曾先生的密码分析思想的精髓.首先,介绍曾先生通过观察Geffe序列生成器的熵... 曾肯成先生于1986年洞察到了密码体制中的熵漏现象,后来在此基础上提出著名的线性校验子分析方法.本文全面剖析了线性校验子分析方法的发展历程,由此深刻揭示了曾先生的密码分析思想的精髓.首先,介绍曾先生通过观察Geffe序列生成器的熵漏现象,提出线性校验子分析方法的朴素思想的过程及其蕴含的思想方法;其次,介绍曾先生通过在Geffe序列生成器基础上凝练出的一般问题,提出解决这一问题的一般方法—线性校验子分析方法的过程及其蕴含的思想方法;再次,介绍曾先生通过分析线性校验子分析方法存在的缺陷,进一步完善和改进线性校验子分析方法的过程及其蕴含的思想方法;最后,通过分析从相关分析方法到线性校验子分析方法的进阶之路,阐述了线性校验子分析方法这把利剑的威力. 展开更多
关键词 序列密码 密码分析 线性校验子分析方法 相关分析方法 择多原理
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一种计算ARX密码差分—线性偏差的新方法
4
作者 张峰 刘正斌 +1 位作者 张晶 张文政 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期211-223,共13页
ARX密码由模加、循环移位和异或这3种基本运算组成。目前ARX密码差分—线性区分器偏差的计算大多采用统计分析的方法。在2022年美密会上,NIU等给出了一种计算ARX密码差分—线性区分器相关度的非统计分析的方法,并给出了SPECK32/64的10... ARX密码由模加、循环移位和异或这3种基本运算组成。目前ARX密码差分—线性区分器偏差的计算大多采用统计分析的方法。在2022年美密会上,NIU等给出了一种计算ARX密码差分—线性区分器相关度的非统计分析的方法,并给出了SPECK32/64的10轮差分—线性区分器。基于BLONDEAU等和BAR-ON等的方法,给出了差分—线性特征的定义,并首次提出了用差分—线性特征计算差分—线性区分器偏差的方法。同时,提出了一种基于布尔可满足性问题(SAT)自动化技术搜索差分—线性特征的方法,给出了计算ARX密码差分—线性区分器偏差的非统计分析的新方法。作为应用,对NIU等给出的SPECK32/64的10轮差分—线性区分器偏差进行计算,得到的理论值为2-15.00,非常接近统计分析的实验值2-14.90,且优于NIU等给出的理论值2-16.23。同时,首次给出了SIMON32/64的9轮差分—线性区分器偏差的理论值2-8.41,接近统计分析得到的实验值2-7.12。实验结果说明了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 差分—线性区分器 ARX密码 SAT/SMT SPECK SIMON
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广义类CLEFIA动态密码结构抵抗差分和线性密码分析的安全性评估
5
作者 成磊 沈璇 任传伦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2571-2580,共10页
基于四分支类CLEFIA动态密码结构,对2m分支类CLEFIA动态密码结构进行分析,证明基于循环变换的类CLEFIA动态密码结构等价于CLEFIA密码结构.对2m分支类CLEFIA动态密码结构最小差分活动轮函数个数的上界进行研究,证明每轮变换P_(i)为基于GF... 基于四分支类CLEFIA动态密码结构,对2m分支类CLEFIA动态密码结构进行分析,证明基于循环变换的类CLEFIA动态密码结构等价于CLEFIA密码结构.对2m分支类CLEFIA动态密码结构最小差分活动轮函数个数的上界进行研究,证明每轮变换P_(i)为基于GF(2^(s))上{0,1}构成的动态线性变换,2m分支类CLEFIA动态密码结构最小差分活动轮函数上界为[2^(2m-1)/2^(2m)-1mr],其中,r为轮数.另外,可将上述关于差分性质的结果推广得到类CLEFIA动态密码结构线性性质的结果. 展开更多
关键词 密码结构 类CLEFIA动态密码结构 差分密码分析 线性密码分析 活动轮函数
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AES S盒的密码特性分析 被引量：15
6
作者 刘景伟 韦宝典 +1 位作者 吕继强 王新梅 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期255-259,共5页
作为大多数分组密码中惟一的非线性结构,S盒在很大程度上决定了分组密码的安全性.文中对AESS盒的密码性质进行了深入的分析,采用一种新的且简单通用的方法———拉格朗日差值法推导出了S盒的代数表达式,计算并证明了S盒的平衡性、严格... 作为大多数分组密码中惟一的非线性结构,S盒在很大程度上决定了分组密码的安全性.文中对AESS盒的密码性质进行了深入的分析,采用一种新的且简单通用的方法———拉格朗日差值法推导出了S盒的代数表达式,计算并证明了S盒的平衡性、严格雪崩准则、差分均匀度、代数次数等8种代数性质. 展开更多
关键词 数据加密标准 AES算法 S盒 密码特性 非线性结构 差分密码 多输出布尔函数
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2轮Trivium的多线性密码分析 被引量：8
7
作者 贾艳艳 胡予濮 +1 位作者 杨文峰 高军涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期223-227,共5页
作为欧洲流密码发展计划eSTREAM的7个最终获选算法之一,Trivium的安全性考察表明至今为止还没有出现有效的攻击算法。该文针对2轮Trivium,通过找出更多线性逼近方程,对其进行了多线性密码分析,提出了一种更有效的区分攻击算法。与现有... 作为欧洲流密码发展计划eSTREAM的7个最终获选算法之一,Trivium的安全性考察表明至今为止还没有出现有效的攻击算法。该文针对2轮Trivium,通过找出更多线性逼近方程,对其进行了多线性密码分析,提出了一种更有效的区分攻击算法。与现有的单线性密码分析算法相比,该算法攻击成功所需的数据量明显减少,即:若能找到n个线性近似方程,在达到相同攻击成功概率的前提下,多线性密码分析所需的数据量只有单线性密码分析的1/n。该研究结果表明,Trivium的设计还存在一定的缺陷,投入实用之前还需要实施进一步的安全性分析。 展开更多
关键词 密码学 流密码 密码分析 Trivium 线性近似
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一类广义Feistel密码的安全性评估 被引量：18
8
作者 吴文玲 贺也平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期1177-1184,共8页
该文评估一类广义Feistel密码(GFC)抵抗差分和线性密码分析的能力:如果轮函数是双射且它的最大差分和线性特征的概率分别是p和q,则16轮GFC的差分和线性特征的概率的上界为p^7和q^7;如果轮函数采用SP结构且是双射,S盒的最大差分和线性特... 该文评估一类广义Feistel密码(GFC)抵抗差分和线性密码分析的能力:如果轮函数是双射且它的最大差分和线性特征的概率分别是p和q,则16轮GFC的差分和线性特征的概率的上界为p^7和q^7;如果轮函数采用SP结构且是双射,S盒的最大差分和线性特征的概率是ps和qs,P变换的分支数为Pd,则16轮GFC的差分和线性特征的概率的上界为(ps)^(3Pd+1)和(qs)^(3Pd+1)。 展开更多
关键词 差分密码分析 线性密码分析 分支数 Feistel密码 安全性
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LOKI97的线性密码分析 被引量：3
9
作者 吴文玲 李宝 +1 位作者 冯登国 卿斯汉 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期202-206,共5页
该文利用线性密码分析对 L OKI97进行了攻击 ,结果显示 ,L OKI97的安全性并没有达到高级加密标准的要求 ;利用线性密码分析中的算法 1和 2 50 个明密文对 ,以 0 .977的成功率预测 92比特子密钥 ;利用线性密码分析中的算法 2和 2 4 5个... 该文利用线性密码分析对 L OKI97进行了攻击 ,结果显示 ,L OKI97的安全性并没有达到高级加密标准的要求 ;利用线性密码分析中的算法 1和 2 50 个明密文对 ,以 0 .977的成功率预测 92比特子密钥 ;利用线性密码分析中的算法 2和 2 4 5个明密文对 ,以 0 .96 7的成功率预测 LOKI97的种子密钥 . 展开更多
关键词 线性密码分析 线性逼近 非线性度 信息安全
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嵌套Feistel结构的SP型分组密码的可证明安全性 被引量：6
10
作者 张文涛 卿斯汉 吴文玲 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期1389-1397,共9页
给出一个嵌套Feistel结构的SP型分组密码的模型及其抵抗差分密码分析和线性密码分析的可证明安全性 ,所获得的结果主要基于对SP型密码的可证明安全性的一个推广性结果的证明 依照模型 。
关键词 分组密码 Feistel型网络 SP型网络 差分密码分析 线性密码分析 可证明安全性
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SM4分组密码算法综述 被引量：81
11
作者 吕述望 苏波展 +2 位作者 王鹏 毛颖颖 霍利利 《信息安全研究》 2016年第11期995-1007,共13页
SM4分组密码算法简称为SM4算法,为配合WAPI无线局域网标准的推广应用,SM4算法于2006年公开发布,2012年3月发布成为国家密码行业标准(标准号为GM/T 0002-2012),2016年8月发布成为国家标准(标准号为GB/T 32907-2016).介绍了SM4分组密码算... SM4分组密码算法简称为SM4算法,为配合WAPI无线局域网标准的推广应用,SM4算法于2006年公开发布,2012年3月发布成为国家密码行业标准(标准号为GM/T 0002-2012),2016年8月发布成为国家标准(标准号为GB/T 32907-2016).介绍了SM4分组密码算法的算法流程、结构特点及其密码特性,以及SM4算法的安全性分析研究现状,并与国际标准分组算法的安全性进行了对比. 展开更多
关键词 SM4分组密码算法 差分密码分析 线性密码分析 S盒
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对DES密码的一种新的线性分析 被引量：4
12
作者 李超 屈龙江 李强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期43-47,共5页
首先推广了变换的线性偏差的概念,然后利用它把密码体制线性偏差的数学描述也进行了推广,给出了DES密码的线性偏差与轮函数F的线性偏差的关系,确定了DES密码16轮以内各轮的线性偏差上界。
关键词 DES 线性分析 线性偏差
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高次MFE多变量加密方案 被引量：6
13
作者 王鑫 张美玲 王新梅 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期171-175,共5页
对改进的Medium-Field型多变量加密方案进行了分析,其所定义的运算致使该方案不能成功解密,进而,该方案实质并不可行。针对原Medium-Field型多变量公钥加密体制不能抵抗SOLE攻击,提出一种新的有效的改进方案。通过重新设计原方案的中心... 对改进的Medium-Field型多变量加密方案进行了分析,其所定义的运算致使该方案不能成功解密,进而,该方案实质并不可行。针对原Medium-Field型多变量公钥加密体制不能抵抗SOLE攻击,提出一种新的有效的改进方案。通过重新设计原方案的中心映射,使攻击者不能得到相关的线性化方程,从而抵抗SOLE攻击。分析表明新方案不仅能够抵御SOLE攻击,而且能抵制秩攻击和Grb ner基攻击,是一种更为安全的多变量公钥加密方案。 展开更多
关键词 密码学分析 公钥密码 多变量 线性化方程 Medium-Field
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一类Feistel密码的线性分析 被引量：6
14
作者 吕述望 张如文 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期1237-1242,共6页
该文提出一种新的求取分组密码线性偏差上界的方法,特别适用于密钥线性作用的Feistel密码。该分析方法的思路是,首先对密码体制线性偏差进行严格的数学描述,分别给出密码线性偏差与轮函数F及S盒的线性偏差的数学关系;然后通过求取线性... 该文提出一种新的求取分组密码线性偏差上界的方法,特别适用于密钥线性作用的Feistel密码。该分析方法的思路是,首先对密码体制线性偏差进行严格的数学描述,分别给出密码线性偏差与轮函数F及S盒的线性偏差的数学关系;然后通过求取线性方程组最小重量解,确定密码线性偏差的上界。 展开更多
关键词 线性分析 线性偏差表达式 Fleistel密码 轮函数 S盒 分组密码
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一种改进的线性化技术及其应用 被引量：3
15
作者 李俊志 关杰 孙文龙 《密码学报》 2014年第5期491-503,共13页
线性密码分析方法是一种重要的密码分析方法,它的一个关键步骤是寻找密码算法中的非线性变换的有效线性逼近式.对于非线性变换表达式已知的情况可利用线性化技术得到线性逼近式.通过研究我们发现,目前利用一般的线性化技术所做的假设条... 线性密码分析方法是一种重要的密码分析方法,它的一个关键步骤是寻找密码算法中的非线性变换的有效线性逼近式.对于非线性变换表达式已知的情况可利用线性化技术得到线性逼近式.通过研究我们发现,目前利用一般的线性化技术所做的假设条件并不一定都成立,从而导致计算得到的线性偏差与实际值之间存在一定误差.本文提出了一种改进的线性化技术——分解消项线性化法.对于一个明确的非线性表达式,在进行线性逼近时,通过利用非线性项之间的相关性,合并约减表达式中非线性项,能够提高线性偏差.使用此方法,本文对初始化为288轮的简化版Trivium算法和它的修改版本Trivium-M1算法进行了线性分析,在固定10个IV比特和10密钥比特为0的条件下,分别找到了线性偏差为2-20和2-43的线性逼近式,改进了原有的线性分析结果. 展开更多
关键词 密码分析 线性分析 Trivium 流密码
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一种结合离散混沌映射和Feistel网络的分组加密算法 被引量：3
16
作者 彭军 廖晓峰 +2 位作者 岡本栄司 张伟 李学明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期707-711,共5页
论文提出了一种新颖的结合一维离散混沌映射与Feistel网络结构的分组密码算法(CFCEA)。分组长度为 64 bit,密钥长度为128bit,并使用了一个128bit长的辅助密钥。在轮函数中用Logistic混沌映射和3个代数群算子进行混合运算,此外还特别设... 论文提出了一种新颖的结合一维离散混沌映射与Feistel网络结构的分组密码算法(CFCEA)。分组长度为 64 bit,密钥长度为128bit,并使用了一个128bit长的辅助密钥。在轮函数中用Logistic混沌映射和3个代数群算子进行混合运算,此外还特别设计了子密钥生成算法。对CFCEA的密码学特性进行了分析,结果表明该算法具有严格的雪崩效应,扩散性能和扰乱性能理想。并且算法在64bit分组长度下差分概率和线性概率的理论上界分别近似为2-52.92和2-49.206,具备抵抗一定强度的差分和线性密码分析的能力。 展开更多
关键词 分组密码 LOGISTIC混沌映射 FEISTEL网络 差分和线性密码分析
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嵌套SP网络的New-Structure系列结构的零相关线性逼近与不可能差分性质研究 被引量：3
17
作者 付立仕 崔霆 金晨辉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1367-1374,共8页
分组密码的安全性分析是密码学的重要研究内容,其中不可能差分分析和零相关线性分析是密码算法安全性分析的重要方法.本文利用中间相错方法,通过对扩散层进行限制,给出了嵌套SP网络的New-Structure系列结构的零相关线性逼近.给出了New-S... 分组密码的安全性分析是密码学的重要研究内容,其中不可能差分分析和零相关线性分析是密码算法安全性分析的重要方法.本文利用中间相错方法,通过对扩散层进行限制,给出了嵌套SP网络的New-Structure系列结构的零相关线性逼近.给出了New-Structure I和New-Structure IV结构中概率非零的差分传递链和相关优势非零的线性逼近传递链在结构上的一致性.此外也给出了嵌套SP网络New-Structure I、III的16/22轮不可能差分特征.最后给出在分组规模和密钥规模均为128比特时,对New-Structure I,III,IV进行21/28/22轮的不可能差分攻击和19/28/22轮的多维零相关线性逼近攻击所需要的时间复杂度和数据复杂度.本文的结果对基于New-Structure结构设计的密码算法的安全性分析提供了理论依据. 展开更多
关键词 信息安全 不可能差分分析 零相关线性分析 New-Structure系列
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多重线性密码分析的改进 被引量：2
18
作者 孙林红 叶顶锋 吕述望 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期83-88,共6页
本文介绍一种有助于对分组密码作线性密码分析并能减少有效攻击所需数据量的算法,给出了该算法成功率的计算公式,并与现有的线性密码分析方法作了比较。
关键词 多重线性密码分析 分组密码 线性特征
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CS-CIPHER两个变体的线性密码分析 被引量：4
19
作者 吴文玲 卿斯汉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期283-285,共3页
CS CIPHER是NESSIE公布的 17个候选算法之一 ,它的分组长度为 6 4 比特 .本文对CS CIPHER的两个变体进行了线性密码分析 .对第一个变体的攻击成功率约为 78 5 % ,数据复杂度为 2 52 ,处理复杂度为 2 3 2 .对第二个变体的攻击成功率约为... CS CIPHER是NESSIE公布的 17个候选算法之一 ,它的分组长度为 6 4 比特 .本文对CS CIPHER的两个变体进行了线性密码分析 .对第一个变体的攻击成功率约为 78 5 % ,数据复杂度为 2 52 ,处理复杂度为 2 3 2 .对第二个变体的攻击成功率约为 78 5 % ,数据复杂度为 2 52 ,处理复杂度为 2 112 . 展开更多
关键词 分组密码 线性密码分析 保密通信 CS-CIPHER
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广义互缩生成器 被引量：4
20
作者 高军涛 董丽华 胡予濮 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期936-943,共8页
设计了一类称为广义互缩生成器的密钥流生成器.研究表明该类密钥流生成器所产生的序列具有如下良好特性:(1)大的周期;(2)高的线性复杂度;(3)生成的广义互缩序列族具有线性空间结构,形成Abel群;(4)广义互缩序列族内序列间互相关函数值可... 设计了一类称为广义互缩生成器的密钥流生成器.研究表明该类密钥流生成器所产生的序列具有如下良好特性:(1)大的周期;(2)高的线性复杂度;(3)生成的广义互缩序列族具有线性空间结构,形成Abel群;(4)广义互缩序列族内序列间互相关函数值可以由控制序列中1的数目来确定;(5)在一定条件下,序列的k-错线性复杂度显著增加.另一方面对新序列进行的安全性分析结果表明,与互缩序列相比,由较少的密钥量可以获得更好的安全性. 展开更多
关键词 流密码 广义互缩序列 K-错线性复杂度 互相关性 密码分析
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