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Pholkos算法的不可能差分分析
1
作者 周锴 王薇 《密码学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期39-48,共10页
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... 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. 展开更多
关键词 分组密码 密码分析 不可能差分分析 Pholkos算法
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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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基于矩阵方法的减轮μ^(2)算法不可能差分分析
3
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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对简化版LBLock算法的相关密钥不可能差分攻击 被引量:14
4
作者 詹英杰 关杰 +1 位作者 丁林 张中亚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2161-2166,共6页
LBLOCK是吴文玲等人于2011年设计的一种轻量级密码算法。该文利用一个特殊的相关密钥差分特征,对19轮的LBlock算法进行了相关密钥不可能差分攻击,攻击的计算复杂度为70.0O(2),所需要的数据量为264。进一步,提出了一种针对21轮LBlock的... LBLOCK是吴文玲等人于2011年设计的一种轻量级密码算法。该文利用一个特殊的相关密钥差分特征,对19轮的LBlock算法进行了相关密钥不可能差分攻击,攻击的计算复杂度为70.0O(2),所需要的数据量为264。进一步,提出了一种针对21轮LBlock的相关密钥不可能差分攻击,计算复杂度为71.5O(2),数据量为263。 展开更多
关键词 密码分析 LBlock算法 相关密钥攻击 不可能差分
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3D密码的不可能差分攻击 被引量:11
5
作者 唐学海 李超 +1 位作者 王美一 屈龙江 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2516-2520,共5页
3D密码是在CANS2008上提出的一个新的分组密码算法,与以往的分组密码算法不同,它采用了3维结构。密码设计者给出了3D密码的一个5轮不可能差分并对6轮3D密码进行了不可能差分攻击。该文通过3D密码的结构特性找到了新的6轮不可能差分。基... 3D密码是在CANS2008上提出的一个新的分组密码算法,与以往的分组密码算法不同,它采用了3维结构。密码设计者给出了3D密码的一个5轮不可能差分并对6轮3D密码进行了不可能差分攻击。该文通过3D密码的结构特性找到了新的6轮不可能差分。基于新的不可能差分和3D密码的等价结构,可以对7轮和8轮3D密码进行有效的不可能差分攻击。此外,结合其密钥扩展规则,可以将攻击轮数提高至9轮。该文的攻击结果优于密码设计者的结果。 展开更多
关键词 分组密码 3D密码 不可能差分攻击
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对PRINCE分组密码的不可能差分攻击 被引量:6
6
作者 魏悦川 潘晓中 +1 位作者 戎宜生 王绪安 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期119-124,共6页
PRINCE是一个具有64bit分组长度,128bit密钥的轻量级分组密码,具有低功耗、低延时等特点.不包含密钥白化的PRINCE密码被称为PRINCEcore.为评估其安全性,笔者对PRINCE密码的线性变换进行统计测试,给出了线性变换的统计特征,并利用"... PRINCE是一个具有64bit分组长度,128bit密钥的轻量级分组密码,具有低功耗、低延时等特点.不包含密钥白化的PRINCE密码被称为PRINCEcore.为评估其安全性,笔者对PRINCE密码的线性变换进行统计测试,给出了线性变换的统计特征,并利用"中间相错"的方法构造了PRINCE密码的5轮不可能差分区分器.利用该区分器,结合线性变换的性质,对9轮PRINCEcore进行不可能差分攻击,攻击的数据复杂度为261.2,计算复杂度为254.3,存储复杂度为217.7.测试结果表明,9轮PRINCEcore密码对于文中给出的攻击是不免疫的. 展开更多
关键词 分组密码 不可能差分攻击 PRINCE密码 攻击复杂度
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对轻量级密码算法MIBS的相关密钥不可能差分攻击 被引量:13
7
作者 陈平 廖福成 卫宏儒 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期190-193,201,共5页
研究了轻量级分组密码算法MIBS抵抗相关密钥不可能差分的能力。利用MIBS-80密钥编排算法的性质,给出了一个密钥差分特征,并结合特殊明密文对的选取,构造了一个10轮不可能差分。在此不可能差分特征上进行扩展,对14轮的MIBS-80进行了攻击... 研究了轻量级分组密码算法MIBS抵抗相关密钥不可能差分的能力。利用MIBS-80密钥编排算法的性质,给出了一个密钥差分特征,并结合特殊明密文对的选取,构造了一个10轮不可能差分。在此不可能差分特征上进行扩展,对14轮的MIBS-80进行了攻击,并给出了复杂度分析。此攻击的结果需要的数据复杂度为254和时间复杂度为256。 展开更多
关键词 轻量级分组密码 MIBS算法 相关密钥 不可能差分攻击
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用不可能差分法分析17轮SMS4算法 被引量:12
8
作者 陈杰 胡予濮 张跃宇 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期455-458,共4页
SMS4是我国在2006年公布的第一个商用分组密码算法.通过分析SMS4每一轮输入输出对的差分的变化,首次给出一个14轮SMS4的不可能差分特性:如果输入的明文对的差分为(a,a,a,0),那么14轮之后的输出差分不可能为(a,a,a,0).利用该性质,在14轮... SMS4是我国在2006年公布的第一个商用分组密码算法.通过分析SMS4每一轮输入输出对的差分的变化,首次给出一个14轮SMS4的不可能差分特性:如果输入的明文对的差分为(a,a,a,0),那么14轮之后的输出差分不可能为(a,a,a,0).利用该性质,在14轮不可能差分密码分析的基础上,前面加了两轮,后面加了一轮,提出了一种不可能差分密码分析17轮SMS4的方法.该方法分析17轮SMS4需要2103的选择明文,2124的17轮SMS4加密以及289分组的记忆存储空间,猜测密钥的错误概率仅为2-88.7. 展开更多
关键词 分组密码 SMS4算法 不可能差分分析
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FOX密码的不可能差分攻击 被引量:7
9
作者 魏悦川 孙兵 李超 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期24-29,共6页
利用中间相遇法找到了FOX密码的4轮不可能差分,并利用不可能差分分析的方法,结合"时间—空间"权衡技术,改进了对FOX密码的攻击结果。结果显示:对于FOX64,攻击5轮的数据复杂度为239,时间复杂度为268,攻击6轮的数据复杂度为256... 利用中间相遇法找到了FOX密码的4轮不可能差分,并利用不可能差分分析的方法,结合"时间—空间"权衡技术,改进了对FOX密码的攻击结果。结果显示:对于FOX64,攻击5轮的数据复杂度为239,时间复杂度为268,攻击6轮的数据复杂度为256,时间复杂度为2133,7轮的攻击复杂度分别为256和2213;对于FOX128,5轮攻击的复杂度为272和2134。也就是说7轮FOX64/256和5轮FOX128/192/256对改进后给出的不可能差分攻击都是不免疫的。 展开更多
关键词 不可能差分攻击 FOX密码 “时间–空间”权衡技术
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一种新的6轮AES不可能差分密码分析方法 被引量:7
10
作者 陈杰 张跃宇 胡予濮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期598-601,共4页
给出了一个4轮AES的不可能差分特性:如果输入的明文对只有一个S-盒不同,那么4轮之后相应的密文对在同一列不可能出现3个不同的S-盒.利用该性质,在原来4轮不可能差分密码分析的基础上,前后各加一轮,提出了一种不可能差分密码分析6轮AES... 给出了一个4轮AES的不可能差分特性:如果输入的明文对只有一个S-盒不同,那么4轮之后相应的密文对在同一列不可能出现3个不同的S-盒.利用该性质,在原来4轮不可能差分密码分析的基础上,前后各加一轮,提出了一种不可能差分密码分析6轮AES的新方法.该新方法需要299.5的选择明文,记忆存储空间为257分组,以及约286的6轮AES计算,且恢复密钥的错误概率仅为2-66.5. 展开更多
关键词 不可能差分密码分析 高级加密标准 密码分析
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防御差分功耗分析攻击技术研究 被引量:10
11
作者 汪鹏君 张跃军 张学龙 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期2774-2784,共11页
差分功耗分析(DPA)攻击依赖于密码芯片在执行加密/解密过程中功耗与数据及指令的相关性,利用统计学等方法对收集到的功耗曲线进行分析,盗取关键信息,对密码芯片的安全性构成极大威胁。防御DPA攻击技术的开发与研究,已经成为信息安全领... 差分功耗分析(DPA)攻击依赖于密码芯片在执行加密/解密过程中功耗与数据及指令的相关性,利用统计学等方法对收集到的功耗曲线进行分析,盗取关键信息,对密码芯片的安全性构成极大威胁。防御DPA攻击技术的开发与研究,已经成为信息安全领域的迫切需求。该文在归纳DPA攻击原理的基础上,对主流防御DPA攻击技术的理论与设计方法进行概述与分析,指出防御DPA前沿技术的研究进展。重点讨论防御DPA攻击技术的原理、算法流程和电路实现,包括随机掩码技术、功耗隐藏技术、功耗扰乱技术等等,并详细分析这些技术存在的优缺点。最后,对该领域潜在的研究方向与研究热点进行探讨。 展开更多
关键词 信息安全 密码芯片 差分功耗分析(DPA)攻击 防御技术
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Zodiac算法新的不可能差分攻击 被引量:4
12
作者 李超 魏悦川 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期132-136,共5页
重新评估了Zodiac算法抵抗不可能差分攻击的能力。通过分析Zodiac算法的线性层,给出了Zodiac算法两条新的14轮不可能差分。利用新的不可能差分,结合Early-Abort技术对完整16轮的Zodiac算法进行了不可能差分攻击。攻击过程中一共恢复6个... 重新评估了Zodiac算法抵抗不可能差分攻击的能力。通过分析Zodiac算法的线性层,给出了Zodiac算法两条新的14轮不可能差分。利用新的不可能差分,结合Early-Abort技术对完整16轮的Zodiac算法进行了不可能差分攻击。攻击过程中一共恢复6个字节的密钥,其时间复杂度只有232.6次加密,数据复杂度约为285.6个明文,该攻击结果与已有最好的结果相比,时间复杂度降低了一个因子233。结果表明由于Zodiac算法线性层的扩散性差,使得该算法对不可能差分分析是不免疫的。 展开更多
关键词 Zodiac 不可能差分攻击 攻击复杂度
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LBlock算法的相关密钥-不可能差分攻击 被引量:4
13
作者 黄永洪 郭建胜 罗伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1948-1953,共6页
该文研究了LBlock分组密码算法在相关密钥-不可能差分条件下的安全性.利用子密钥生成算法的差分信息泄漏规律,构造了多条低重量子密钥差分链,给出了15轮相关密钥-不可能差分区分器.通过扩展区分器,给出了23轮和24轮LBlock算法的相关密钥... 该文研究了LBlock分组密码算法在相关密钥-不可能差分条件下的安全性.利用子密钥生成算法的差分信息泄漏规律,构造了多条低重量子密钥差分链,给出了15轮相关密钥-不可能差分区分器.通过扩展区分器,给出了23轮和24轮LBlock算法的相关密钥-不可能差分攻击方法.攻击所需的数据复杂度分别为2^(65.2)和2^(65.6)个选择明文,计算复杂度分别为2^(66.2)次23轮LBlock算法加密和2^(66.6)次24轮LBlock算法加密,存储复杂度分别为2^(61.2)和2^(77.2)字节存储空间.与已有结果相比,首次将针对LBlock算法的攻击扩展到了23轮和24轮. 展开更多
关键词 分组密码 密码分析 LBlock 算法 相关密钥-不可能差分攻击
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减轮SPECK算法的不可能差分分析 被引量:6
14
作者 徐洪 苏鹏晖 戚文峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期2479-2486,共8页
SPECK系列算法是2013年由美国国家安全局提出的轻量分组密码算法。算法整体为变形的Feistel结构,轮函数为模整数加法、循环移位和异或的组合,即所谓的ARX模块。在不可能差分研究方面,目前仅有LEE等人给出了SPECK 64算法的一些6轮不可能... SPECK系列算法是2013年由美国国家安全局提出的轻量分组密码算法。算法整体为变形的Feistel结构,轮函数为模整数加法、循环移位和异或的组合,即所谓的ARX模块。在不可能差分研究方面,目前仅有LEE等人给出了SPECK 64算法的一些6轮不可能差分特征。该文进一步找到了SPECK 32/64算法和SPECK 48/96算法的一些6轮不可能差分特征,并在其前面添加1轮后面添加3轮,给出了对两个算法的10轮不可能差分分析。 展开更多
关键词 轻量分组密码算法 SPECK算法 不可能差分分析 不可能差分特征
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LBlock码的不可能差分密码性能分析 被引量:4
15
作者 郭建胜 罗伟 +1 位作者 张磊 郭渊博 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1516-1519,共4页
该文分析研究了LBlock分组密码算法的不可能差分性质。基于LBlock算法的轮函数结构和部分密钥分别猜测技术,给出了21轮和22轮的LBlock算法的不可能差分分析方法。攻击21轮LBlock算法所需的数据量约为262,计算量约为262次21轮加密;攻击22... 该文分析研究了LBlock分组密码算法的不可能差分性质。基于LBlock算法的轮函数结构和部分密钥分别猜测技术,给出了21轮和22轮的LBlock算法的不可能差分分析方法。攻击21轮LBlock算法所需的数据量约为262,计算量约为262次21轮加密;攻击22轮LBlock算法所需的数据量约为262.5,计算量约为263.5次22轮加密。与已有的结果相比较,分析所需的计算量均有明显的降低,是目前不可能差分分析攻击LBlock的最好结果。 展开更多
关键词 分组密码 不可能差分分析 LBlock分组密码 计算复杂性
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不可能差分分析时间复杂度通用计算公式的改进 被引量:1
16
作者 刘亚 刁倩倩 +2 位作者 李玮 刘志强 曾志强 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期153-158,共6页
研究Boura等和Derbez分别提出的不可能差分分析时间复杂度计算公式,根据实际攻击过程优化密钥排除的步骤,给出不可能差分分析实际攻击的时间复杂度计算的改进公式,进而利用两个分组密码算法模型将改进后公式计算的实际结果分别与Boura... 研究Boura等和Derbez分别提出的不可能差分分析时间复杂度计算公式,根据实际攻击过程优化密钥排除的步骤,给出不可能差分分析实际攻击的时间复杂度计算的改进公式,进而利用两个分组密码算法模型将改进后公式计算的实际结果分别与Boura等的公式和Derbez的公式的计算结果进行对比,结果表明Boura等的公式计算结果既可能高于优化公式的实际分析计算的结果,也可能低于优化公式的实际分析计算的结果,而在轮子密钥独立时改进后公式的实际计算结果是Derbez公式的计算结果的2-1.2倍。 展开更多
关键词 分组密码 不可能差分分析 不可能差分 时间复杂度
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MIBS-80的13轮不可能差分分析 被引量:6
17
作者 付立仕 金晨辉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期848-855,共8页
该文首次对13轮MIBS-80算法进行了不可能差分分析。首先基于MIBS-80中S盒的不可能差分筛选明文对,其次通过第1轮轮密钥与第2轮轮密钥、第1轮轮密钥与第13轮轮密钥之间的制约关系进一步筛选明文对。该文的攻击排除掉的明文对数量是已有... 该文首次对13轮MIBS-80算法进行了不可能差分分析。首先基于MIBS-80中S盒的不可能差分筛选明文对,其次通过第1轮轮密钥与第2轮轮密钥、第1轮轮密钥与第13轮轮密钥之间的制约关系进一步筛选明文对。该文的攻击排除掉的明文对数量是已有的不可能差分攻击排除掉的明文对数量的18.22倍,因而同时降低了攻击的存储复杂度和时间复杂度。此外,该文多次利用查表的方法求出攻击中涉及的密钥,进一步降低了攻击所需的时间复杂度和存储复杂度。最后,该文利用独立的80 bit轮密钥来恢复主密钥,确保得到正确密钥。该文的攻击需要60.12个选择明文,69.52次13轮加密,存储量为71.22个64 bit,该结果优于已有的不可能差分攻击。 展开更多
关键词 轻量级分组密码 MIBS-80算法 不可能差分分析 密钥制约关系
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差分分析在序列密码攻击中的应用 被引量:1
18
作者 李超 黄建忠 项攀攀 《应用科学学报》 CAS CSCD 2004年第2期127-131,共5页
给出了差分序列的若干性质,对差分分析方法在序列密码中的应用作了一些探讨,并给出了攻击实例.
关键词 差分分析 序列密码攻击 差分序列 移位差分 累次差分 截断差分
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不可能差分攻击AES中的新密钥筛选算法 被引量:2
19
作者 董晓丽 胡予濮 陈杰 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期396-400,共5页
提出了一种不可能差分攻击AES的新密钥筛选算法,该算法首先利用表查询技术筛掉一部分错误密钥,再使用分别征服攻击技术筛选剩余的密钥。研究结果表明,该算法在时间复杂度函数选择恰当的自变量时,时间复杂度低于已有的密钥筛选方法。同... 提出了一种不可能差分攻击AES的新密钥筛选算法,该算法首先利用表查询技术筛掉一部分错误密钥,再使用分别征服攻击技术筛选剩余的密钥。研究结果表明,该算法在时间复杂度函数选择恰当的自变量时,时间复杂度低于已有的密钥筛选方法。同时利用该算法改进了INDOCRYPT2008上针对AES的最新不可能差分攻击,给出了时间复杂度曲线,并且得出最佳点。攻击7轮AES-128、7轮AES-192、7轮AES-256、8轮AES-256在保持数据量不变的情况下,存储访问次数分别由2117.2、2118.8、2118.8、2229.7降低为2116.35、2116.54、2116.35、2228.21。 展开更多
关键词 高级加密标准 分组密码 密码分析 不可能差分 密钥筛选 时间复杂度
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LBlock-s算法的不可能差分分析 被引量:2
20
作者 贾平 徐洪 来学嘉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期966-973,共8页
LBlock-s算法是CAESAR竞赛候选认证加密算法LAC中的主体算法,算法结构与LBlock算法基本一致,只是密钥扩展算法采用了扩散效果更好的增强版设计.利用新密钥扩展算法中仍然存在的子密钥间的迭代关系,通过选择合适的14轮不可能差分特征,我... LBlock-s算法是CAESAR竞赛候选认证加密算法LAC中的主体算法,算法结构与LBlock算法基本一致,只是密钥扩展算法采用了扩散效果更好的增强版设计.利用新密钥扩展算法中仍然存在的子密钥间的迭代关系,通过选择合适的14轮不可能差分特征,我们给出了对21轮LBlock-s算法的不可能差分分析.攻击需要猜测的子密钥比特数为72比特,需要的数据量为2^(63)个选择明文,时间复杂度约为2^(67.61)次21轮加密.利用部分匹配技术,我们也给出了直到23轮LBlock-s算法低于密钥穷举量的不可能差分分析结果.这些研究可以为LAC算法的整体分析提供参考依据. 展开更多
关键词 LBlock算法 LBlock-s算法 密钥扩展算法 不可能差分分析
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