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题名ARIA算法量子电路最新实现及抗量子安全性分析
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作者
李灵琛
李沛
莫申勇
韦永壮
叶涛
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机构
桂林电子科技大学计算机与信息安全学院
广西密码学与信息安全重点实验室
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出处
《电子与信息学报》
北大核心
2025年第9期3333-3345,共13页
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基金
国家自然科学基金(62162016,62402132)。
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文摘
随着量子计算的兴起与飞速发展,它以其独特的并行计算能力和叠加特性冲击着传统密码算法的安全性。评估经典密码算法在量子计算环境下的抗量子攻击能力并设计出相应改进策略,已成为当前密码学领域的研究热点。该文以韩国分组密码算法标准ARIA为研究对象,基于塔域分解完成ARIA算法4种S盒的量子电路设计,所设计的S盒量子电路在NCT门集下仅需21个量子比特,是现有需要量子比特数最少的ARIA算法S盒量子电路实现方案。针对线性层,该文设计出深度为15的量子电路新方案,相较已有方案在深度方面优化11.7%,为目前该组件最优in-place量子实现。该文通过Grover密钥搜索攻击模型对ARIA系列算法进行了抗量子攻击安全性评估。结果表明,ARIA系列算法在新方案下的实现效率均有提升,ARIA-128/192/256在电路总深度×总门数(D×G)和T门深度×电路宽度(Td×M)指标上分别优化21.8/12.8/4.5%和11.7/6.6/16.4%。特别地,ARIA-192的抗量子攻击安全性指标甚至已低于NIST的抗量子安全等级3,存在被量子攻击攻破的风险。
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关键词
抗量子安全性分析
GROVER算法
aria算法
量子电路实现
塔域分解
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Keywords
Post-quantum security analysis
Grover’s algorithm
aria
Quantum circuit implementation
Tower-field decomposition
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分类号
TN918
[电子电信—通信与信息系统]
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名7轮ARIA-256的不可能差分新攻击
被引量：5
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作者
苏崇茂
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机构
桂林电子科技大学信息与通信学院
综合业务网理论及关键技术国家重点实验室(西安电子科技大学)
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出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2012年第1期45-48,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(60862001
61100185
+5 种基金
61167006)
广西自然科学基金资助项目(2011GXNSFB018071)
ISN国家重点实验室开放课题基金资助项目(11-11)
广西信息与通讯技术重点实验室主任基金资助项目(10908)
广西研究生教育创新计划项目(2010105950810M15)
广西无线宽带通信与信号处理重点实验室基金资助项目(11102)
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文摘
如何针对分组密码标准ARIA给出新的安全性分析是当前的研究热点。基于ARIA的算法结构,利用中间相遇的思想设计了一个新的4轮不可能差分区分器。基于该区分器,结合ARIA算法特点,在前面加2轮,后面加1轮,构成7轮ARIA-256的新攻击。研究结果表明:攻击7轮ARIA-256所需的数据复杂度约为2120选择明文数据量,所需的时间复杂度约为2219次7轮ARIA-256加密。与已有的7轮ARIA-256不可能差分攻击结果相比较,新攻击进一步地降低了所需的数据复杂度和时间复杂度。
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关键词
分组密码
aria算法
不可能差分攻击
时间复杂度
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Keywords
block cipher
aria algorithm
impossible differential attack
time complexity
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分类号
TN918.1
[电子电信—通信与信息系统]
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题名一类ARIA型扩散结构分支数的研究
被引量：1
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作者
马宿东
金晨辉
关杰
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机构
战略支援部队信息工程大学
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出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期449-455,共7页
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基金
国家自然科学基金(No.61572516,No.61272041,No.61272488)。
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文摘
分支数达到最大的二元矩阵被广泛应用到分组密码扩散层的设计中.本文针对ARIA算法的扩散层,首先给出了ARIA型扩散结构的定义,给出了16阶ARIA型扩散结构的分支数情况,进一步给出了分支数为8的16阶ARIA型扩散结构的充要条件,从而构造了一大批可供选择的分支数为8的16阶二元矩阵.其次,解决了16阶ARIA型扩散结构分支数为8的计数问题,最后,给出了分支数为8的16阶对合ARIA型扩散结构的构造方法.本文的研究成果为构造分支数达到最大的16阶对合二元方阵提供了一种新方法.
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关键词
分组密码
aria算法
扩散结构
二元矩阵
分支数
aria型扩散结构
对合矩阵
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Keywords
block cipher
aria algorithm
diffusion layer
binary matrix
branch number
aria-type diffusion structures
involution matrix
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名不可能差分攻击中的明文对筛选方法
被引量：11
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作者
张庆贵
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机构
解放军信息工程大学电子技术学院
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出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期127-129,共3页
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基金
河南省杰出青年科学基金资助项目(0312001800)
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文摘
基于快速排序原理,提出用于筛选明文对的基本算法和改进算法,改进算法的计算复杂性由直接检测方法的O(n2)降为O(nlogn)。以改进算法分析对ARIA等分组密码算法的几个不可能攻击的计算复杂性,证明某个针对ARIA的不可能攻击的数据筛选过程的计算复杂性远高于密钥求解过程的计算复杂性。
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关键词
密码学
密码分析
不可能差分攻击
明文对筛选
计算复杂性
aria算法
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Keywords
cryptology
cryptanalysis
impossible differential attack
plaintext pair sieve
computational complexity
aria algorithm
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分类号
TN918.1
[电子电信—通信与信息系统]
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题名中心回线瞬变电磁自适应正则化反演
被引量：4
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作者
覃庆炎
罗威
周洪生
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机构
中国煤炭科工集团西安研究院有限公司
四川蜀通岩土工程公司
四川铁路产业投资集团有限公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第13期7-10,共4页
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基金
国家自然科学基金青年基金项目(41304116)资助
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文摘
采用自适应正则化反演,直接对瞬变电磁感应电动势曲线进行反演拟合。相对于传统的求取视电阻率进行定性或半定量的解释方法,利用自适应正则化反演技术可更为准确的获得地电断面的电阻率分布。通过理论模型试算表明自适应正则化反演算法收敛快速、拟合效果好,一般只需迭代5次反演就趋于稳定,迭代10次后目标函数即可达到5×10-2。对某煤矿区的中心回线装置瞬变电磁资料进行反演,和已知资料吻合较好,验证了自适应正则化反演算法可以很好的应用于瞬变电磁资料解释中。
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关键词
瞬变电磁
自适应正则化反演
中心回线
采空区
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Keywords
TEM adaptive regularized inversion algorithm （aria） in-loop goaf
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分类号
P631.3
[天文地球—地质矿产勘探]
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