无线医疗传感器网络中基于Feistel加密算法研究 被引量：8

1

作者 潘巨龙 李善平 张道远 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1030-1036,共7页

医疗卫生领域是无线传感器网络的一个热点应用领域,如何保障个人隐私信息在无线传感器网络中不被泄漏是系统能否成功应用的关键。分析研究Feistel加密结构和数据加密标准DES后,设计并实现了两种基于Feistel加密结构新算法(SF_noSBox和SF... 医疗卫生领域是无线传感器网络的一个热点应用领域,如何保障个人隐私信息在无线传感器网络中不被泄漏是系统能否成功应用的关键。分析研究Feistel加密结构和数据加密标准DES后,设计并实现了两种基于Feistel加密结构新算法(SF_noSBox和SF_SBox算法),应用于无线医疗传感器网络传输过程中人体生理参数敏感数据的加密和解密,取得较好效果。最后对算法效率、安全性和占用空间等进行了比较分析。实验数据表明,新算法在资源消耗和安全强度之间达到了有效平衡。 展开更多

关键词 无线传感器网络 feistel加密 DES 安全 卫生保健监护 隐私保护

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基于Feistel结构的超轻量级分组密码算法(PFP) 被引量：14

2

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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一种基于Feistel网络的反馈式分组混沌密码的研究 被引量：4

3

作者 彭军 张伟 +1 位作者 杨治明 廖晓峰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第1期72-74,77,共4页

近年来,将混沌理论应用到信息安全已成为研究的一个热点。本文基于 Feistel 网络,提出了一种新颖的反馈式分组混沌密码算法。在该算法中,当前加密分组输出将影响下一明文分组要运行的轮数,而每一轮使用的 S-盒的序号与加密密钥有关,轮数... 近年来,将混沌理论应用到信息安全已成为研究的一个热点。本文基于 Feistel 网络,提出了一种新颖的反馈式分组混沌密码算法。在该算法中,当前加密分组输出将影响下一明文分组要运行的轮数,而每一轮使用的 S-盒的序号与加密密钥有关,轮数及 S-盒的序号均由混沌映射动态生成。由于混沌的固有特性,使得加密系统变得更加复杂,更加难以分析和预测。实验结果表明,本算法具有优良的密码学特性,对明文和密钥以及混沌系统参数的细微变动都非常敏感,产生的密文随机性很好。对本算法的安全性进行了分析,结果表明它具有很高的抗穷举攻击的能力。 展开更多

关键词 feistel网络 分组密码 混沌映射 混沌密码 反馈式 分组 密码算法 加密密钥 固有特性 信息安全

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对特殊类型Feistel密码的Square攻击 被引量：3

4

作者 张鹏 孙兵 李超 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期137-140,149,共5页

对轮函数为SP结构的两类特殊类型Feistel密码抗Square攻击的能力进行了研究。通过改变轮函数中P置换的位置从而给出了此类Feistel密码的等价结构,以SNAKE(2)和CLEFIA为例,给出了基于等价结构Square攻击的具体过程,将6轮SNAKE(2)的Squar... 对轮函数为SP结构的两类特殊类型Feistel密码抗Square攻击的能力进行了研究。通过改变轮函数中P置换的位置从而给出了此类Feistel密码的等价结构,以SNAKE(2)和CLEFIA为例,给出了基于等价结构Square攻击的具体过程,将6轮SNAKE(2)的Square攻击的时间复杂度由224降为213.4;将6轮CLEFIA的Square攻击的时间复杂度由234.4降为212.4。结果表明,在设计轮函数为SP结构的Feistel密码时,必须充分考虑等价结构对算法抗Square攻击的影响。 展开更多

关键词 feistel密码 SQUARE攻击 等价结构 SNAKE(2) CLEFIA

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一类Feistel密码的线性分析 被引量：6

5

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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一种基于Henon映射和Feistel结构的分组密码算法研究 被引量：4

6

作者 张伟 韦鹏程 杨华千 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第7期105-108,共4页

混沌序列具有对初值和系统参数敏感等特点,因此非常适合应用于信息加密。本文在详细分析Henon映射的混沌和密码学特性的基础上,提出一种基于Feistel结构和Henon映射混沌分组密码算法,该算法最大的优点加密的轮次和子密钥的构造是基于混... 混沌序列具有对初值和系统参数敏感等特点,因此非常适合应用于信息加密。本文在详细分析Henon映射的混沌和密码学特性的基础上,提出一种基于Feistel结构和Henon映射混沌分组密码算法,该算法最大的优点加密的轮次和子密钥的构造是基于混沌系统动态更新的,通过子密钥的动态生成,密码系统的随机性、复杂性得到了极大的提高。同时理论和实验表明,该算法具有较高的安全性,能够抵抗差分和线性密码分析。 展开更多

关键词 算法研究 映射 结构 分组密码算法 线性密码分析 系统参数 混沌序列 信息加密 动态更新 混沌系统 动态生成 密码系统 子密钥 密码学 随机性 极大的 复杂性 安全性 抵抗

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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

7

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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基于Feistel结构的混沌密码算法 被引量：5

8

作者 唐国坪 廖晓峰 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期54-58,共5页

对经典的二维Hénon映射的混沌和密码学特性进行了详细的分析,并与传统密码学中广泛使用的Feistel结构进行了比较研究.在此基础上,提出一种新的不平衡的Feistel结构,并设计出一种基于该结构和Hénon映射的混沌密码算法.理论分... 对经典的二维Hénon映射的混沌和密码学特性进行了详细的分析,并与传统密码学中广泛使用的Feistel结构进行了比较研究.在此基础上,提出一种新的不平衡的Feistel结构,并设计出一种基于该结构和Hénon映射的混沌密码算法.理论分析和实验表明,该算法具有较高的安全性,能够抵抗差分和线性密码分析. 展开更多

关键词 混沌加密 分组密码 feistel结构

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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

9

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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基于混沌和改进广义Feistel结构的轻量级密码算法 被引量：3

10

作者 佟晓筠 苏煜粤 +1 位作者 张淼 王翥 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2022年第8期8-18,共11页

随着物联网的快速发展,无线网络传感器、射频识别标签以及工业控制器等被广泛部署,这些资源受限设备的安全同样需要保障,而传统的密码算法需要消耗大量的资源,不适用于资源受限设备。针对以上问题,文章提出一种轻量级分组密码。S盒是分... 随着物联网的快速发展,无线网络传感器、射频识别标签以及工业控制器等被广泛部署,这些资源受限设备的安全同样需要保障,而传统的密码算法需要消耗大量的资源,不适用于资源受限设备。针对以上问题,文章提出一种轻量级分组密码。S盒是分组密码的关键性组件,通过应用两个混沌映射和跳跃蜘蛛优化算法构成的多目标优化算法生成并优化得到非线性度平均值为110,线性逼近概率为0.1172,差分逼近概率为0.0391的S盒。文章对广义Feistel结构进行相应改进,改进后的结构一次能够处理所有的中间状态,不存在未处理的分支,并结合构造的S盒、密钥扩展算法等,组成分组长度为64位、种子密钥长度为80位、迭代轮数为12轮的轻量级分组密码算法。该算法的等效门电路数量符合轻量级的标准,并且有良好的性能。 展开更多

关键词 轻量级分组密码 S盒 广义feistel结构 混沌映射 跳跃蜘蛛优化算法

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基于Feistel网络的十进制加密算法

11

作者 崔杰 仲红 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第3期22-24,33,共4页

提出一种基于Feistel网络的十进制加密算法。针对十进制数运算的特点,在加密算法中定义4种新的运算,在密钥扩展算法和解密算法中定义2种新的运算,并设计十进制S盒。将该算法应用于短分组加密仿真系统中,实验结果表明,该算法具有较好的... 提出一种基于Feistel网络的十进制加密算法。针对十进制数运算的特点,在加密算法中定义4种新的运算,在密钥扩展算法和解密算法中定义2种新的运算,并设计十进制S盒。将该算法应用于短分组加密仿真系统中,实验结果表明,该算法具有较好的密码学特性,加解密的各项扩散率指标均较优,经6轮加密后,该算法达到完全扩散。 展开更多

关键词 十进制 feistel网络 分组密码 扩散率 S盒 密码学

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一类广义Feistel密码安全性能的进一步评估 被引量：3

12

作者 王健康 王念平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1944-1947,共4页

为评估一类广义Feistel密码的安全性能,利用迭代结构对该分组密码抵抗差分密码分析和线性密码分析的能力进行了深入的研究.在轮函数都是双射的假设条件下,证明了4r(r\1)轮广义Feistel密码至少有(8/3)-r[(rmod3)/3]+(rmod3)/3个轮函数的... 为评估一类广义Feistel密码的安全性能,利用迭代结构对该分组密码抵抗差分密码分析和线性密码分析的能力进行了深入的研究.在轮函数都是双射的假设条件下,证明了4r(r\1)轮广义Feistel密码至少有(8/3)-r[(rmod3)/3]+(rmod3)/3个轮函数的输入差分非零.当r\6时,本文的结果比现有结果至少提高20%.从而利用轮函数的最大差分和线性逼近概率,就可以估算出4r(r\1)轮广义Feistel密码最大差分特征概率和最大线性逼近概率的上界. 展开更多

关键词 广义feistel密码 差分特征 线性特征 概率

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物联网环境下Feistel结构分组密码的差分故障分析 被引量：1

13

作者 张博亮 钟卫东 杨晓元 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期547-554,共8页

轻量级分组密码作为物联网环境下RFID标签及智能卡等设备通信安全的重要保证,其安全性十分重要.为此,分析了Feistel结构轻量级分组密码故障传播规律,并提出了一种深度差分故障分析方法.该方法基于半字节故障攻击原理,对按照Feistel结构... 轻量级分组密码作为物联网环境下RFID标签及智能卡等设备通信安全的重要保证,其安全性十分重要.为此,分析了Feistel结构轻量级分组密码故障传播规律,并提出了一种深度差分故障分析方法.该方法基于半字节故障攻击原理,对按照Feistel结构设计的轻量级分组密码可根据故障密文与正确密文的差分分析得到相应密钥信息.对具体的密码算法建立3种不同的攻击模型:单轮半字节故障注入模型、多轮半字节故障注入模型、多轮两个半字节故障注入模型,分别进行差分故障攻击得到该密码算法受差分故障攻击的威胁程度.给出了Feistel结构密码算法LBlock的实验结果. 展开更多

关键词 物联网 轻量级分组密码 feistel 差分故障分析 攻击模型

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改进的广义Feistel结构轻量级分组密码算法 被引量：2

14

作者 张晓枫 刘永桂 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期995-1001,共7页

随着复杂环境信息物理系统的更加开放,数据的安全传输问题备受关注.轻量级分组密码算法是保证信息物理系统数据安全传输的重要方法之一,但其仍存在软件实现速率低、硬件实现复杂和灵活性缺乏等问题.针对上述问题,提出了一种基于四分支... 随着复杂环境信息物理系统的更加开放,数据的安全传输问题备受关注.轻量级分组密码算法是保证信息物理系统数据安全传输的重要方法之一,但其仍存在软件实现速率低、硬件实现复杂和灵活性缺乏等问题.针对上述问题,提出了一种基于四分支的广义Feistel结构的高性能轻量级分组密码算法.相较于传统的广义Feistel结构算法,该算法进行了以下优化:1)采用由模加、循环位移和异或3种操作组合成的ARX(modular addition,rotation and XOR)结构替换传统广义Feistel结构中的S盒(非线性替换层)和P盒(线性置换层),简化了算法的轮函数结构;2)增加非对称双子密钥以处理每轮加密的明文中间状态,使得中间状态不存在未处理的分支,提高了算法的安全性;3)设计了可扩展的轮常数加模块,提高了算法的灵活性;4)分支中增加混淆扩散结构f_(x),加快了算法的混淆和扩散速度;5)灵活设计了6个版本的轻量级分组密码算法,以适应不同位数的CPU平台.实验和分析表明,该算法实现效率高,具有良好的混淆和扩散能力,以及较高的安全性. 展开更多

关键词 分组密码算法 广义feistel结构 ARX结构

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改进的Type-1型广义Feistel结构的量子攻击及其在分组密码CAST-256上的应用 被引量：13

15

作者 倪博煜 董晓阳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期295-306,共12页

广义Feistel结构(GFS)是设计对称密码算法的重要基础结构之一,其在经典计算环境中受到了广泛的研究。但是,量子计算环境下对GFS的安全性评估还相当稀少。该文在量子选择明文攻击(qCPA)条件下和量子选择密文攻击(qCCA)条件下,分别对Type-... 广义Feistel结构(GFS)是设计对称密码算法的重要基础结构之一,其在经典计算环境中受到了广泛的研究。但是,量子计算环境下对GFS的安全性评估还相当稀少。该文在量子选择明文攻击(qCPA)条件下和量子选择密文攻击(qCCA)条件下,分别对Type-1 GFS进行研究,给出了改进的多项式时间量子区分器。在qCPA条件下,给出了3d–3轮的多项式时间量子区分攻击,其中d(d≥3)是Type-1 GFS的分支数,攻击轮数较之前最优结果增加d-2轮。得到更好的量子密钥恢复攻击,即相同轮数下攻击的时间复杂度降低了2(d-2)n/2。在qCCA条件下,对于Type-1 GFS给出了3d-2轮的多项式时间量子区分攻击,比之前最优结果增加了d-1轮。该文将上述区分攻击应用到CAST-256分组密码中,得到了12轮qCPA多项式时间量子区分器,以及13轮qCCA多项式时间量子区分器,该文给出19轮CAST-256的量子密钥恢复攻击。 展开更多

关键词 分组密码 广义feistel结构 量子攻击 CAST-256加密算法

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超轻量级分组密码LiCi、LiCi-2和GRANULE的完美线性逼近

16

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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MIBS深度差分故障分析研究 被引量：14

17

作者 赵新杰 王韬 +1 位作者 王素贞 吴杨 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期82-89,共8页

给出了MIBS算法及故障分析原理,基于不同深度的故障模型,提出了3种针对MIBS差分故障分析方法,并进行实验验证。实验结果表明,由于其Feistel结构和S盒差分特性,MIBS易遭受深度差分故障攻击,最好的结果为在第30轮左寄存器导入1次4bit故障... 给出了MIBS算法及故障分析原理,基于不同深度的故障模型,提出了3种针对MIBS差分故障分析方法,并进行实验验证。实验结果表明,由于其Feistel结构和S盒差分特性,MIBS易遭受深度差分故障攻击,最好的结果为在第30轮左寄存器导入1次4bit故障,故障位置和故障差分值未知,可将64bit主密钥搜索空间降低到224,经1min暴力破解恢复完整主密钥。此外,该故障分析方法也可为其他使用S盒的分组密码差分故障分析提供一定思路。 展开更多

关键词 分组密码 MIBS密码 feistel结构 S盒 差分故障分析 深度故障

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轻量级分组密码算法FBC 被引量：13

18

作者 冯秀涛 曾祥勇 +4 位作者 张凡 曾光 唐灯 甘国华 王永兴 《密码学报》 CSCD 2019年第6期768-785,共18页

FBC是一族轻量级分组密码算法,主要包含FBC128-128,FBC128-256和FBC256-256三个版本,可支持128和256两种比特长度的明文分组以及128和256两种比特长度的密钥.FBC算法采用4路两重Feistel结构设计,在结构上通过增加两个异或操作的微小代... FBC是一族轻量级分组密码算法,主要包含FBC128-128,FBC128-256和FBC256-256三个版本,可支持128和256两种比特长度的明文分组以及128和256两种比特长度的密钥.FBC算法采用4路两重Feistel结构设计,在结构上通过增加两个异或操作的微小代价较大提高整体结构的扩散特性.非线性函数F采用切片技术,其中,S盒基于NFSR构造,其各项密码学性质达到最优,同时硬件实现代价达到最小,为最轻的S盒之一;线性变换L仅由循环移位和异或构成,具有较好的密码学特性的同时兼顾好的软硬件实现效能.在安全性方面,我们基于混合整数线性规划(MILP)寻找最少活跃S盒个数的方法对其进行差分、线性、不可能差分以及积分等方法的分析.实验结果表明,FBC可以抵抗上述各种攻击方法的攻击.FBC算法不仅具有结构简洁,轻量化,安全性高等特性,还具有灵活高效的软硬件实现方式,可以满足不同平台的应用需求. 展开更多

关键词 轻量级分组密码 feistel结构 FBC算法 混合整数线性规划 比特切片

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针对MIBS的宽度差分故障分析 被引量：4

19

作者 王素贞 赵新杰 +1 位作者 王韬 吴杨 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第4期122-124,共3页

MIBS分组密码主要用于RFID轻量级密码设备实现,对其安全性研究尚无公开结果发表。首先给出了MI-BS算法及故障分析原理,提出了一种针对MIBS的宽度差分故障分析方法,并通过仿真实验进行了验证。实验结果表明,由于其Feistel结构和S盒特性,M... MIBS分组密码主要用于RFID轻量级密码设备实现,对其安全性研究尚无公开结果发表。首先给出了MI-BS算法及故障分析原理,提出了一种针对MIBS的宽度差分故障分析方法,并通过仿真实验进行了验证。实验结果表明,由于其Feistel结构和S盒特性,MIBS易遭受宽度故障攻击,通过在第32轮和第31轮分别导入1次32位故障即可将64位主密钥降低到21.70位,经1秒钟暴力破解恢复完整密钥。该故障分析方法也可为其它分组密码差分故障分析提供一定思路。 展开更多

关键词 分组密码 MIBS密码 feistel结构 差分故障分析 宽度故障

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分组密码统一描述模型研究 被引量：2

20

作者 师国栋 康绯 顾海文 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期154-156,160,共4页

介绍分组密码统一描述模型建立的背景和现实可行性,通过对现有大量分组密码算法结构的研究,对算法各个部分的功能进行归纳,提取分组密码算法的多个通用组件,给出从2种不同角度建立的分组密码统一描述模型——模型的组件关系形式和分组... 介绍分组密码统一描述模型建立的背景和现实可行性,通过对现有大量分组密码算法结构的研究,对算法各个部分的功能进行归纳,提取分组密码算法的多个通用组件,给出从2种不同角度建立的分组密码统一描述模型——模型的组件关系形式和分组密码流程形式,并对各个通用组件进行了定义和功能说明,应用该模型描述Camellia算法。 展开更多

关键词 分组密码 统一描述模型 feistel结构 S盒

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