發(fā)布時間：2023-05-24 23:25

　　白盒密碼是一種等價轉(zhuǎn)換技術(shù),它將傳統(tǒng)密碼算法轉(zhuǎn)換成一種在功能上與之等價但具備在不可信任的運行環(huán)境(即白盒環(huán)境)中的安全性的算法。它的出現(xiàn)源自于持續(xù)增長的對設(shè)計和實現(xiàn)能夠部署于白盒環(huán)境的強密碼算法的需求。在白盒環(huán)境中,攻擊者不僅擁有密碼算法的硬件/軟件實現(xiàn),還具有這些算法實現(xiàn)——特別是軟件實現(xiàn)——及其運行環(huán)境的完全訪問及控制的權(quán)限。而白盒密碼的目的是使得密碼算法的白盒實現(xiàn)即使在白盒環(huán)境下也能夠像黑盒一樣運行。也就是說,即使具有對密碼算法實現(xiàn)及其運行環(huán)境的完全掌控,攻擊者仍然無法獲得相比于黑盒環(huán)境下更多的攻擊優(yōu)勢。自2002年,Chow等人提出第一個白盒實現(xiàn)以來,許多研究者投身于這個領(lǐng)域,提出了許多富有創(chuàng)造性的方案。然而時至今日,大部分白盒實現(xiàn),尤其對常用密碼算法,例如高級加密標準AES,最終都被攻破了。因此,設(shè)計新型白盒實現(xiàn)方案對我們而言不僅是一項挑戰(zhàn),更成為了一個機遇。本文描述了一種全新的基于查找表的白盒AES實現(xiàn),該實現(xiàn)對BGE攻擊和De Mulder等人針對Xiao-Lai白盒AES實現(xiàn)的攻擊都顯示出了很好的防護性。新方案采用了更大的密鑰相關(guān)查找表nTMC——一個16 to 32-...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號對照表
第一章 緒論
    1.1 研究的背景以及意義
        1.1.1 密碼學的發(fā)展以及演進
        1.1.2 分組密碼白盒實現(xiàn)及其最新進展
    1.2 本文的研究內(nèi)容及目標
    1.3 文章結(jié)構(gòu)
第二章 分組密碼和白盒密碼及其安全性
    2.1 分組密碼
        2.1.1 高級加密標準AES
    2.2 密碼算法的安全性
        2.2.1 無條件安全性
        2.2.2 計算安全性
    2.3 Kerckhoffs假設(shè)
    2.4 攻擊模型
        2.4.1 黑盒模型
        2.4.2 灰盒模型
        2.4.3 白盒模型
    2.5 白盒密碼
    2.6 白盒安全性
    2.7 本章總結(jié)
第三章 基于查找表的白盒AES實現(xiàn)及其相應(yīng)的攻擊
    3.1 Chow等人的白盒AES實現(xiàn)
    3.2 BGE攻擊
    3.3 Xiao-Lai白盒AES實現(xiàn)
    3.4 De Mulder等人的攻擊
    3.5 本章總結(jié)
第四章 一種新的基于 16 to 32-bit查找表的非線性混淆方案
    4.1 步驟3中使用的查找表nTMC
    4.2 步驟1中使用的查找表TSR
    4.3 步驟2中使用的查找表TXOR和TXOR3
    4.4 解密過程
    4.5 本章總結(jié)
第五章 新方案的性能及白盒安全性分析
    5.1 算法實現(xiàn)的性能
    5.2 算法實現(xiàn)的白盒安全性衡量指標
        5.2.1 算法實現(xiàn)在BGE攻擊下的安全性
        5.2.2 算法實現(xiàn)在De Mulder等人提出的攻擊下的安全性
    5.3 本章總結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻
致謝
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攻讀學位期間參與的項目



本文編號：3822488