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基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法
1
作者
林东东
李曼曼
陈少真
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第8期2462-2470,共9页
针对KATAN48算法的安全性分析问题,提出了一种基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法。首先,研究了多输出差分神经区分器的基本原理,并将它应用于KATAN48算法,根据KATAN48算法的数据格式调整了深度残差神经网络的输入格式和超参...
针对KATAN48算法的安全性分析问题,提出了一种基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法。首先,研究了多输出差分神经区分器的基本原理,并将它应用于KATAN48算法,根据KATAN48算法的数据格式调整了深度残差神经网络的输入格式和超参数;其次,建立了KATAN48算法的混合整数线性规划(MILP)模型,并用该模型搜索了前加差分路径及相应的约束条件;最后,利用多输出差分神经区分器,至多给出了80轮KATAN48算法的实际密钥恢复攻击结果。实验结果表明,在单密钥下,KATAN48算法的实际攻击的轮数提高了10轮,可恢复的密钥比特数增加了22比特,数据复杂度和时间复杂度分别由2^(34)和2^(34)降至2^(16.39)和2^(19.68)。可见,相较于前人单密钥下的实际攻击,所提方法能够有效增加攻击轮数和可恢复的密钥比特数,同时降低攻击的计算复杂度。
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关键词
分组密码
混合整数线性规划
KATAN算法
条件差分分析
神经区分器
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职称材料
KATAN密码算法的相关密钥差分攻击
被引量：
2
2
作者
刘爱森
王美琴
李艳斌
《密码学报》
CSCD
2015年第1期77-91,共15页
KATAN系列密码算法是基于非线性反馈移位寄存器的分组密码算法,最初在CHES2009上发表.按照分组长度,该算法分为三类:KATAN32,KATAN48和KATAN64.这三个算法使用相同的密钥生成算法,密钥长度均为80比特,非线性函数和加密轮数均相同.本文...
KATAN系列密码算法是基于非线性反馈移位寄存器的分组密码算法,最初在CHES2009上发表.按照分组长度,该算法分为三类:KATAN32,KATAN48和KATAN64.这三个算法使用相同的密钥生成算法,密钥长度均为80比特,非线性函数和加密轮数均相同.本文就是利用了相关密钥条件差分分析的方法,通过KATAN系列算法生成的密钥序列的特性来确定密钥差分,通过控制条件获得相应的明文差分,确定差分路径之后,采用了猜测密钥回推验证的方法,从而使得KATAN32、KATAN48、KATAN64相关密钥差分攻击的轮数分别提高到158轮、140轮和126轮.该攻击与Isobe等人提出的飞去来去器攻击在轮数上不占优势,但本文的攻击需求较少的数据量和存储空间.
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关键词
KATAN密码算法
相关密钥攻击
条件差分分析
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职称材料
题名
基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法
1
作者
林东东
李曼曼
陈少真
机构
信息工程大学网络空间安全学院
密码科学技术全国重点实验室(国家密码管理局)
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第8期2462-2470,共9页
基金
河南省自然科学基金资助项目(232300421394)。
文摘
针对KATAN48算法的安全性分析问题,提出了一种基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法。首先,研究了多输出差分神经区分器的基本原理,并将它应用于KATAN48算法,根据KATAN48算法的数据格式调整了深度残差神经网络的输入格式和超参数;其次,建立了KATAN48算法的混合整数线性规划(MILP)模型,并用该模型搜索了前加差分路径及相应的约束条件;最后,利用多输出差分神经区分器,至多给出了80轮KATAN48算法的实际密钥恢复攻击结果。实验结果表明,在单密钥下,KATAN48算法的实际攻击的轮数提高了10轮,可恢复的密钥比特数增加了22比特,数据复杂度和时间复杂度分别由2^(34)和2^(34)降至2^(16.39)和2^(19.68)。可见,相较于前人单密钥下的实际攻击,所提方法能够有效增加攻击轮数和可恢复的密钥比特数,同时降低攻击的计算复杂度。
关键词
分组密码
混合整数线性规划
KATAN算法
条件差分分析
神经区分器
Keywords
block cipher
Mixed-Integer Linear Programming(MILP)
KATAN algorithm
conditional differential cryptanalysis
neural distinguisher
分类号
TN918.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
KATAN密码算法的相关密钥差分攻击
被引量：
2
2
作者
刘爱森
王美琴
李艳斌
机构
山东大学密码技术与信息安全教育部重点实验室
出处
《密码学报》
CSCD
2015年第1期77-91,共15页
基金
国家重点基础研究发展项目(973计划)(2013CB834205)
国家自然科学基金项目(61133013
+2 种基金
61103237)
教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-13-0350)
山东大学交叉学科基金项目(2012JC018)
文摘
KATAN系列密码算法是基于非线性反馈移位寄存器的分组密码算法,最初在CHES2009上发表.按照分组长度,该算法分为三类:KATAN32,KATAN48和KATAN64.这三个算法使用相同的密钥生成算法,密钥长度均为80比特,非线性函数和加密轮数均相同.本文就是利用了相关密钥条件差分分析的方法,通过KATAN系列算法生成的密钥序列的特性来确定密钥差分,通过控制条件获得相应的明文差分,确定差分路径之后,采用了猜测密钥回推验证的方法,从而使得KATAN32、KATAN48、KATAN64相关密钥差分攻击的轮数分别提高到158轮、140轮和126轮.该攻击与Isobe等人提出的飞去来去器攻击在轮数上不占优势,但本文的攻击需求较少的数据量和存储空间.
关键词
KATAN密码算法
相关密钥攻击
条件差分分析
Keywords
KATAN
related-key attack
conditional differential cryptanalysis
分类号
TN918.4 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法
林东东
李曼曼
陈少真
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
KATAN密码算法的相关密钥差分攻击
刘爱森
王美琴
李艳斌
《密码学报》
CSCD
2015
2
在线阅读
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职称材料
已选择
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