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轻量级LEA的代数统计故障分析
1
作者 李玮 张爱琳 +2 位作者 王弈 谷大武 李诗雅 《通信学报》 北大核心 2025年第8期66-77,共12页
针对LEA的实现安全,结合其结构和实现特点,提出了一种新型唯密文故障分析方法,即代数统计故障分析。该方法基于随机半字节故障模型,分析和构造代数关系并结合注入故障前后的统计分布变化来破译LEA,设计了Hellinger距离、Hellinger距离-... 针对LEA的实现安全,结合其结构和实现特点,提出了一种新型唯密文故障分析方法,即代数统计故障分析。该方法基于随机半字节故障模型,分析和构造代数关系并结合注入故障前后的统计分布变化来破译LEA,设计了Hellinger距离、Hellinger距离-汉明重量和Hellinger距离-极大似然3种新型区分器。实验结果表明,所提方法使故障注入轮数更深一轮,新型区分器最少仅需72个故障即可破译LEA的128 bit原始密钥,为智能小型设备中密码算法的安全性评估提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 LEA 轻量级密码 密码分析 代数关系 智能小型设备
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全轮超轻量级分组密码PFP的相关密钥差分分析
2
作者 严智广 韦永壮 叶涛 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期729-738,共10页
2017年,PFP作为一种超轻量级分组密码被提出,而因其卓越的实现性能备受业界广泛关注。该算法不仅硬件开销需求低(仅需约1355 GE(等效门))、功耗小,而且加解密速度快(其速度甚至比国际著名算法PRESENT的实现速度快1.5倍),非常适合在物联... 2017年,PFP作为一种超轻量级分组密码被提出,而因其卓越的实现性能备受业界广泛关注。该算法不仅硬件开销需求低(仅需约1355 GE(等效门))、功耗小,而且加解密速度快(其速度甚至比国际著名算法PRESENT的实现速度快1.5倍),非常适合在物联网环境中使用。在PFP算法的设计文档中,作者声称该算法具有足够的能力抵御差分攻击、线性攻击及不可能差分攻击等多种密码攻击方法。然而该算法是否存在未知的安全漏洞是目前研究的难点。该文基于可满足性模理论(SMT),结合PFP算法轮函数特点,构建两种区分器自动化搜索模型。实验测试结果表明:该算法在32轮加密中存在概率为2^(–62)的相关密钥差分特征。由此,该文提出一种针对全轮PFP算法的相关密钥恢复攻击,即只需2^(63)个选择明文和2^(48)次全轮加密便可破译出80 bit的主密钥。这说明该算法无法抵抗相关密钥差分攻击。 展开更多
关键词 轻量级分组密码算法 差分密码分析 密钥恢复攻击 可满足性模理论
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基于SAT的WARP算法的代数攻击
3
作者 郝春雨 徐洪 《密码学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期283-296,共14页
WARP算法是由Banik等人在SAC2020会议上提出的一种轻量级分组密码算法,具有极低的硬件成本,可以作为AES-128算法的轻量级代替.本文基于SAT方法研究了对WARP算法的代数攻击,在代数攻击模型的构建上,提出WARP算法线性运算和非线性运算的... WARP算法是由Banik等人在SAC2020会议上提出的一种轻量级分组密码算法,具有极低的硬件成本,可以作为AES-128算法的轻量级代替.本文基于SAT方法研究了对WARP算法的代数攻击,在代数攻击模型的构建上,提出WARP算法线性运算和非线性运算的不同建模方式,并根据SAT模型的特点,利用多种预处理技术简化模型,提高求解效率.在求解SAT模型时,分析了当密钥变元重量、明密文对数和密钥穷举量不同时相应SAT模型的求解效率.利用这些方法,通过穷举40比特密钥,使用60对具有差分结构的明密文进行代数攻击,在约2^(53.28) s内,可以恢复15轮WARP算法的全部128比特密钥. 展开更多
关键词 WARP 轻量级分组密码 代数攻击 SAT
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超轻量级分组密码LiCi、LiCi-2和GRANULE的完美线性逼近
4
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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神经网络差分区分器的改进方案与应用
5
作者 栗琳轲 陈杰 刘君 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期196-214,共19页
为深入研究深度学习在密码安全性分析方面的应用,采用神经网络对轻量级分组密码进行差分分析,主要得到以下研究结果:①采用引入注意力机制的深度残差网络构造神经网络差分区分器,并将其应用于SIMON、SIMECK和SPECK 3类轻量级分组密码。... 为深入研究深度学习在密码安全性分析方面的应用,采用神经网络对轻量级分组密码进行差分分析,主要得到以下研究结果:①采用引入注意力机制的深度残差网络构造神经网络差分区分器,并将其应用于SIMON、SIMECK和SPECK 3类轻量级分组密码。结果表明,SIMON32/64和SIMECK32/64有效区分器最高可达11轮,精度分别为0.5172和0.5164;SPECK32/64有效区分器最高可达8轮,精度为0.5868。②探究不同的输入差分对神经网络差分区分器精度的影响。针对SIMON、SIMECK和SPECK 3类密码,采用神经网络的快速训练得到不同输入差分对应的神经网络差分区分器的精度。结果表明,低汉明重量且高概率的输入差分能够提高神经网络差分区分器的精度。同时,寻找到SIMON32/64、SIMECK32/64和SPECK32/64神经网络差分区分器的合适输入差分分别为0x0000/0040、0x0000/0001和0x0040/0000。③探究包含不同信息量的输入数据格式对神经网络差分区分器精度的影响。根据密码算法的特点改变输入数据包含的信息量,并重新训练相应的神经网络差分区分器。结果表明,相比于只包含密文对信息,输入数据中包含密文对信息以及倒数第2轮差分信息的神经网络差分区分器会获得更高的精度。④在上述研究的基础上,进一步对11轮SIMON32/64进行最后一轮子密钥恢复攻击,当选择明密文对的数量为29时,在100次攻击中的攻击成功率可达100%。 展开更多
关键词 神经网络 密码学 轻量级分组密码 差分密码分析 注意力机制 神经网络差分区分器 密钥恢复攻击
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基于深度学习的多密码适配轻量级密码差分分析算法
6
作者 邓浩然 王春琦 +2 位作者 杨程 董斐斐 陈通海 《电讯技术》 北大核心 2025年第7期1069-1077,共9页
在资源受限的物联网设备上,针对基于深度学习的传统差分密码分析方法中模型仅能适配单一密码的局限性,提出了一种基于深度学习的多密码适配轻量级密码差分分析算法。通过引入两种独特的数据输入机制,使得算法能够同时处理多种类型的密... 在资源受限的物联网设备上,针对基于深度学习的传统差分密码分析方法中模型仅能适配单一密码的局限性,提出了一种基于深度学习的多密码适配轻量级密码差分分析算法。通过引入两种独特的数据输入机制,使得算法能够同时处理多种类型的密码数据,大大增强了其通用性。同时,通过引入全新的密钥恢复算法参数调整策略,使得模型在一次训练后能灵活对多种轻量级密码进行差分分析。此外,算法支持对不同密码间的相似性及交替加密的安全性进行定量分析,这是传统算法所不具备的。实验结果表明,相较于传统方法,所提算法在不同密码间的泛化性能和密钥恢复准确率上均有显著提升,最高提升幅度达2.1%。这一成果为未来通信中的数据安全保护提供了一种高效的分析与评估策略,有望在资源受限的物联网设备安全防护中发挥重要作用。 展开更多
关键词 物联网设备 安全防护 深度学习 轻量级密码 差分分析 多密码适配
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积分故障分析下的Midori128密码算法安全性评估
7
作者 魏悦川 贺水喻 +1 位作者 潘峰 王湘儒 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期229-238,共10页
为了研究Midori128密码算法针对积分故障攻击的安全性,建立积分区分器平衡位置、故障密文与轮密钥的关系,通过密钥搜索,可以恢复出算法的最后一轮密钥,进而利用密钥扩展算法恢复出主密钥。理论分析表明,利用3轮和4轮积分区分器进行积分... 为了研究Midori128密码算法针对积分故障攻击的安全性,建立积分区分器平衡位置、故障密文与轮密钥的关系,通过密钥搜索,可以恢复出算法的最后一轮密钥,进而利用密钥扩展算法恢复出主密钥。理论分析表明,利用3轮和4轮积分区分器进行积分故障攻击时,恢复出正确密钥的时间复杂度分别为2^(21)和2^(24)。采用准确性、成功率和耗费时间对倒数第4轮注入故障的攻击过程进行仿真,成功恢复出该算法的主密钥,并且针对不同明文分组和密钥进行对比实验。通过两组故障安全性分析方案可知,Midori128算法的轮函数易受到积分故障攻击,在算法运行时至少需要对倒数6轮进行故障检测等额外防护。 展开更多
关键词 轻量级分组密码 Midori128算法 积分区分器 积分故障分析
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25轮T-TWINE-128的中间相遇攻击
8
作者 刘亚 刘采玥 +1 位作者 颜勇 曲博 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期1228-1234,共7页
T-TWINE-128是基于广义Feistel结构的轻量级可调分组密码,密钥长度为128比特,加密的数据块大小为64比特.由于轻量级分组密码在设计时为了追求更高的软硬件实现效率,往往会牺牲部分安全性,因此必须评估其安全强度.本文通过计算机编程得到... T-TWINE-128是基于广义Feistel结构的轻量级可调分组密码,密钥长度为128比特,加密的数据块大小为64比特.由于轻量级分组密码在设计时为了追求更高的软硬件实现效率,往往会牺牲部分安全性,因此必须评估其安全强度.本文通过计算机编程得到了T-TWINE-128的轮密钥的一些线性关系,再结合调柄值生成算法的特性,利用区分器自动搜索算法,搜索出11轮T-TWINE-128的中间相遇攻击区分器,在此区分器前面接5轮,后面接9轮,形成25轮T-TWINE-128的中间相遇攻击路径,整个攻击过程共耗时652.39ms,攻击需要数据、时间和存储复杂度分别为256个选择明文、2126.41次加密、265个64比特块;最后搜索密钥编排算法的冗余性发现T-TWINE-128很难进行更高轮中间相遇攻击. 展开更多
关键词 T-TWINE 中间相遇攻击 轻量可调分组密码 自动搜索算法
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基于时变互耦合双混沌系统的轻量级序列密码 被引量：1
9
作者 杨杰超 胡汉平 +1 位作者 帅燕 邓宇昕 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2024年第3期385-397,共13页
文章针对资源受限的物联网环境下的数据加密传输问题,设计了一种基于时变互耦合双混沌系统的轻量级序列密码。以Tent和Arnold混沌映射为基础,通过引入累加器和耦合项,构造一种用于序列密码内部状态更新的时变双混沌系统,基于位操作,对... 文章针对资源受限的物联网环境下的数据加密传输问题,设计了一种基于时变互耦合双混沌系统的轻量级序列密码。以Tent和Arnold混沌映射为基础,通过引入累加器和耦合项,构造一种用于序列密码内部状态更新的时变双混沌系统,基于位操作,对密钥流输出部分进行设计。文章对算法的基本运算、参数、精度、实现方式和策略进行设计并在FPGA上实现,硬件资源消耗为2370个等效门,密钥流输出速率为1.68 bit/clk。分析表明,该密码具有良好的安全性和抗攻击能力,与ISO/IEC标准的轻量级序列密码相比,安全性、资源消耗和吞吐量均有显著优势。 展开更多
关键词 物联网 双混沌系统 轻量级 退化 序列密码
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基于MILP的轻量级密码算法ACE与SPIX的线性分析 被引量：1
10
作者 刘帅 任小广 +4 位作者 王世雄 关杰 张啸川 谭捷 王军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3065-3074,共10页
研究了轻量级密码算法ACE与SPIX的线性性质.给出了环型与门组合结构精确的混合整数线性规划下的线性性质刻画,并将算法ACE与SPIX的非线性操作转化为环型与门组合.基于此构建了ACE置换与SLISCP置换的混合整数线性规划下的线性模型,求解... 研究了轻量级密码算法ACE与SPIX的线性性质.给出了环型与门组合结构精确的混合整数线性规划下的线性性质刻画,并将算法ACE与SPIX的非线性操作转化为环型与门组合.基于此构建了ACE置换与SLISCP置换的混合整数线性规划下的线性模型,求解模型得到了2至4步ACE置换与2至5步SLISCP置换最优的线性迹.证明了7步、12步ACE置换分别达到了128比特与320比特的安全目标,7步、13步SLISCP置换分别达到了128比特与256比特的安全目标.对于任意步数的ACE置换与SLISCP置换,认证加密算法ACE-AE-128与SPIX均能够抵抗明文处理阶段的线性区分攻击. 展开更多
关键词 混合整数线性规划 约束求解 轻量级密码算法 线性分析
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几类密码算法的神经网络差分区分器的改进 被引量：1
11
作者 杨小雪 陈杰 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期210-222,共13页
为了进一步研究神经网络在密码分析方面的应用,利用深度残差网络和传统差分密码分析技术构造并改进了几类典型的轻量级分组密码算法的神经网络差分区分器。主要取得以下结果:①分别构造了4~7轮PRESENT、3轮KLEIN、7~9轮LBlock和7~10轮Si... 为了进一步研究神经网络在密码分析方面的应用,利用深度残差网络和传统差分密码分析技术构造并改进了几类典型的轻量级分组密码算法的神经网络差分区分器。主要取得以下结果:①分别构造了4~7轮PRESENT、3轮KLEIN、7~9轮LBlock和7~10轮Simeck 32/64的神经网络差分区分器,并基于密码的分组结构分别进行了分析;②基于SPN结构分组密码的特点对PRESENT和KLEIN的神经网络差分区分器进行了改进,最多可提高约5.12%的准确率,并在对LBlock的神经网络差分区分器进行研究时验证得出这种改进方式不适用于Feistel结构的分组密码;③基于Simeck 32/64本身密码算法的特点对其神经网络差分区分器进行改进,提高了约2.3%的准确率。同时,将Simeck 32/64的改进方法与多面体差分分析进行结合,将已有的8轮和9轮Simeck 32/64多面体神经网络差分区分器的准确率提高了约1%和3.2%。最后,将实验中得到的3类神经网络差分区分器模型分别应用到11轮Simeck 32/64的最后一轮子密钥恢复攻击中,其中最佳的实验结果是在1000次攻击实验中以26.6的数据复杂度达到约99.4%的攻击成功率。 展开更多
关键词 神经网络差分区分器 轻量级分组密码 部分密钥恢复攻击
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改进的KLEIN算法及其量子分析 被引量：1
12
作者 李艳俊 葛耀东 +2 位作者 王琦 张伟国 刘琛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第9期2810-2817,共8页
KLEIN自提出之后经历了截断差分分析、积分分析等攻击,加密结构具有实际安全性,但是由于密钥扩展算法的脆弱性导致了全轮密钥恢复攻击。首先,修改密钥扩展算法,提出一种改进后的算法N-KLEIN;其次,采用in-place方法对S盒进行高效量子电... KLEIN自提出之后经历了截断差分分析、积分分析等攻击,加密结构具有实际安全性,但是由于密钥扩展算法的脆弱性导致了全轮密钥恢复攻击。首先,修改密钥扩展算法,提出一种改进后的算法N-KLEIN;其次,采用in-place方法对S盒进行高效量子电路实现,减小了电路的宽度和深度,提高了量子电路的实现效率;再次,使用LUP分解技术实现混淆操作的量子化;继次,对N-KLEIN进行量子电路设计,提出全轮N-KLEIN的高效量子电路。最后,评估N-KLEIN算法量子实现的资源占用,并与PRESENT、HIGHT等现有的轻量级分组密码的量子实现占用资源进行对比;同时,基于Grover算法对密钥搜索攻击所需要的代价进行深入研究,给出Clifford+T模型下N-KLEIN-{64,80,96}使用Grover算法搜索密钥需要的代价,并评估了N-KLEIN的量子安全性。对比结果表明,N-KLEIN算法量子实现的成本明显较低。 展开更多
关键词 轻量级分组密码 KLEIN 量子电路 S盒 GROVER算法
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LiCi算法的相关密钥不可能差分分析
13
作者 吴铜 袁征 +1 位作者 魏锦鹏 申龙 《密码学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期1078-1089,共12页
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... 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. 展开更多
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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基于矩阵方法的减轮μ^(2)算法不可能差分分析
14
作者 杜小妮 余恬 +1 位作者 贾美纯 梁丽芳 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期106-113,共8页
为了评估μ^(2)算法在不可能差分分析方面的安全性,首先基于矩阵方法,结合中间相错技术构造了μ^(2)算法的9轮不可能差分区分器。其次在该区分器的基础上分别向前和向后扩展2轮,利用密钥桥技术,对μ^(2)算法进行了13轮密钥恢复攻击。研... 为了评估μ^(2)算法在不可能差分分析方面的安全性,首先基于矩阵方法,结合中间相错技术构造了μ^(2)算法的9轮不可能差分区分器。其次在该区分器的基础上分别向前和向后扩展2轮,利用密钥桥技术,对μ^(2)算法进行了13轮密钥恢复攻击。研究结果表明,该攻击可恢复45 bit主密钥,数据复杂度为242.5个选择明文,时间复杂度为265.3次13轮算法加密。相比之前的研究结果,该研究实现了最长的攻击轮数,且数据复杂度显著降低。 展开更多
关键词 轻量级分组密码 μ^(2)算法 不可能差分分析 矩阵方法
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基于MILP的MGFN全轮差分分析及改进
15
作者 李艳俊 毕鑫杰 +1 位作者 项勇 林怡平 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期911-915,922,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 MGFN 轻量级分组密码 MILP 差分分析 分支数
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轻量级分组密码算法FBC的积分分析
16
作者 谢雨欣 高莹 《密码学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期681-691,共11页
FBC算法是由冯秀涛等人于2018年在中国密码学会举办的全国密码算法设计竞赛中提出的轻量级分组密码算法,包含FBC128-128、FBC128-256和FBC256-256三个版本,具有轻量化、安全性高和软硬件实现灵活等特点.本文基于比特可分性和MILP方法搜... FBC算法是由冯秀涛等人于2018年在中国密码学会举办的全国密码算法设计竞赛中提出的轻量级分组密码算法,包含FBC128-128、FBC128-256和FBC256-256三个版本,具有轻量化、安全性高和软硬件实现灵活等特点.本文基于比特可分性和MILP方法搜索FBC算法的积分区分器.首先,将FBC算法的轮函数拆分为S盒、复制和异或等基本运算,根据比特可分性在基本运算中的传播规律,构建线性不等式刻画比特可分性的传播;其次,通过将所得线性不等式组作为约束条件,构建MILP模型寻找积分区分器最高轮数的下界,并提出判断r轮积分区分器是否存在的算法;最终,结果表明FBC128-128/256和FBC256-256的积分区分器轮数可分别达到11轮和14轮,均优于现有积分分析结果. 展开更多
关键词 积分分析 轻量级分组密码 FBC算法 混合整数线性规划
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全轮Shadow算法的差分和线性特征分析
17
作者 项勇 李艳俊 +2 位作者 黄丁韫 陈愚 谢惠琴 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第12期3839-3843,共5页
随着射频识别(RFID)技术、无线传感器的应用越来越广泛,为了保护这类资源受限设备存储和传输的数据,轻量级密码应运而生。轻量级密码的密钥长度较短、轮数较少,因此在正式投入使用前,有必要对轻量级密码进行精确的安全性分析。针对轻量... 随着射频识别(RFID)技术、无线传感器的应用越来越广泛,为了保护这类资源受限设备存储和传输的数据,轻量级密码应运而生。轻量级密码的密钥长度较短、轮数较少,因此在正式投入使用前,有必要对轻量级密码进行精确的安全性分析。针对轻量级密码安全需求,分析全轮Shadow算法的差分和线性特征。首先,提出一种二次差分的概念,从而更清楚地刻画差分特征,证明该算法存在概率为1的全轮差分特征,并通过实验验证差分特征的正确性;其次,给出全轮线性特征,即证明给定一组Shadow-32(或Shadow-64)的明密文,可以获取8(或16)比特的密钥信息,并通过实验验证以上说法的正确性;再次,基于明文、密文和轮密钥之间的线性等式关系估计2次布尔函数的方程数和自变量数,再得到求解初始密钥的计算复杂度为263.4;最后,总结Shadow算法的结构特点,并提出下一步的研究重点。此外,全轮Shadow算法的差分和线性特征的分析工作对其他轻量级密码的差分和线性分析具有一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 Shadow算法 轻量级分组密码 差分特征 线性特征 密钥恢复
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物联网环境下LED轻量级密码算法的安全性分析 被引量：26
18
作者 李玮 谷大武 +2 位作者 赵辰 刘志强 刘亚 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期434-445,共12页
LED算法是于2011年CHES会议中提出的一种新型轻量级密码算法,用于在物联网环境下保护RFID标签以及智能卡等设备的通信安全.文中提出并讨论了一种针对LED算法的差分故障攻击方法.该方法采用面向半字节的随机故障模型,通过在LED算法中导... LED算法是于2011年CHES会议中提出的一种新型轻量级密码算法,用于在物联网环境下保护RFID标签以及智能卡等设备的通信安全.文中提出并讨论了一种针对LED算法的差分故障攻击方法.该方法采用面向半字节的随机故障模型,通过在LED算法中导入故障,分别仅需要3个错误密文和6个错误密文,即可恢复LED算法的64bit和128bit原始密钥.实验结果表明,针对LED算法的差分故障攻击方法不仅扩展了故障诱导的攻击范围,而且提高了故障诱导的效率,减少了错误密文数,从而为故障攻击其它轻量级密码算法提供了一种通用的分析手段. 展开更多
关键词 物联网 RFID 轻量级密码算法 LED 差分故障分析
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LBlock轻量级密码算法的唯密文故障分析 被引量：7
19
作者 李玮 吴益鑫 +5 位作者 谷大武 曹珊 廖林峰 孙莉 刘亚 刘志强 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2174-2184,共11页
LBlock算法是在2011年ANCS会议上提出来的一种轻量级分组密码算法.它是一种具有Feistel结构的典型密码,并且广泛应用于物联网安全中.提出了针对Feistel结构的LBlock密码算法的新型唯密文故障分析方法,通过在算法的倒数第4轮导入故障,分... LBlock算法是在2011年ANCS会议上提出来的一种轻量级分组密码算法.它是一种具有Feistel结构的典型密码,并且广泛应用于物联网安全中.提出了针对Feistel结构的LBlock密码算法的新型唯密文故障分析方法,通过在算法的倒数第4轮导入故障,分别使用6种区分器对算法进行分析.在原有的SEI区分器、GF区分器、GF-SEI双重区分器、MLE区分器基础上,提出了GF-MLE双重区分器和MLE-SEI双重区分器作为新型区分器.仿真实验结果表明:可以在较短的时间内使用较少的故障数且以99%的成功概率恢复出主密钥并破译算法,其中提出的2种新型区分器比原有区分器所需故障数更少、效率更高.由此说明唯密文故障攻击对LBlock算法的安全性构成了巨大的威胁. 展开更多
关键词 轻量级密码 LBlock 唯密文故障攻击 物联网 密码分析
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基于Feistel结构的超轻量级分组密码算法(PFP) 被引量：12
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作者 黄玉划 代学俊 +3 位作者 时阳阳 刘宁钟 曾庆喜 苏菲 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期163-167,共5页
面向无线终端资源受限环境对加密算法的应用需求,借鉴PRESENT算法的设计思想,采用Feistel结构,并修改扩散层的P置换,设计了一种超轻量级分组密码算法PFP。其硬件实现需要1355GE,优于PRESENT算法,满足资源极端受限环境的需求(2000GE以下... 面向无线终端资源受限环境对加密算法的应用需求,借鉴PRESENT算法的设计思想,采用Feistel结构,并修改扩散层的P置换,设计了一种超轻量级分组密码算法PFP。其硬件实现需要1355GE,优于PRESENT算法,满足资源极端受限环境的需求(2000GE以下)。速度测试结果表明,PFP算法的软件实现效率约为PRESENT算法的1.5倍。依赖性测试、线性分析、差分分析、不可能差分分析和密钥编排攻击表明,PFP算法满足轻量级分组密码的安全需求。 展开更多
关键词 轻量级分组密码 FEISTEL结构 PRESENT算法 依赖性测试 密码分析
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