本文關(guān)鍵詞：對若干輕量級分組密碼算法的安全性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)今科技的迅速發(fā)展,手機(jī)、手提電腦、平板電腦的功能越來越強(qiáng)大,計算機(jī)的計算速度也呈指數(shù)級上升。這些現(xiàn)象意味著在信息技術(shù)進(jìn)步的同時,安全風(fēng)險也越來越大。安全、高效的密碼算法是保證信息安全的必要條件,而那些適用于大型計算機(jī)的分組密碼算法例如AES則不再適用于手機(jī)、平板等資源受限的環(huán)境。這一現(xiàn)象催生了大量輕量級分組密碼算法,隨之而來的就是對于輕量級分組密碼算法的分析。本文給出了輕量級分組密碼算法mCrypton和SIMON的安全性分析,其中mCrypton采用分組密碼算法中典型的SPN結(jié)構(gòu),而SIMON采用分組密碼算法中典型的Festial結(jié)構(gòu)。本文主要提出了對7輪mCrypton算法的不可能差分分析、8輪mCrypton-96算法的中間相遇攻擊和對30輪SIMON-64算法的差分分析。1.本文首先提出了對mCrypton算法的中間相遇攻擊。mCrypton算法是明文分組長度為64比特的輕量級分組密碼算法,共有三種可用密鑰長度(64/96/128比特)。對8輪mCrypton-96的中間相遇攻擊是基于4輪mCrypton的性質(zhì),并結(jié)合了密鑰生成算法的特點(diǎn)和S盒的特性,成功的降低了攻擊過程中需要猜測的密鑰比特數(shù),攻擊的存儲復(fù)雜度為247個字節(jié),時間復(fù)雜度約為293.5次8輪mCrypton-96加密運(yùn)算,數(shù)據(jù)復(fù)雜度為257個選擇明文。2.本文改進(jìn)了對SIMON64算法的差分攻擊。SIMON64是明文分組長度為64比特的輕量級分組密碼算法,共有兩種可用的密鑰長度(96/128比特)。本文在由Itai、Orr等人于2015年提出的23輪差分特征的基礎(chǔ)上前面加4輪SIMON運(yùn)算、后面加3輪SIMON運(yùn)算構(gòu)建了對SIMON64的30輪差分分析,比之前的結(jié)果增加了一輪。與此同時,本文充分利用了SIMON輪函數(shù)的特性,給出一對明文,可以根據(jù)30輪差分特征計算出相應(yīng)的86比特輪密鑰的值。對SIMON64/96(SIMON64/128)的差分分析的時間復(fù)雜度為286.2(2118.2),數(shù)據(jù)復(fù)雜度和存儲復(fù)雜度分別為263.3和290。3.本文給出了對mCrypton算法的不可能差分攻擊。本文主要參考了Bahrak和Dunkelman對AES的不可能分析結(jié)果,提出了4輪mCrypton不可能差分特征和7輪mCrypton的不可能差分分析。與之前給出的方法相比,降低了攻擊的時間復(fù)雜度和數(shù)據(jù)復(fù)雜度。最終的數(shù)據(jù)復(fù)雜度為254.3個選擇明文,空間復(fù)雜度為249.3個字節(jié),時間復(fù)雜度為257次7輪mCrypton加密運(yùn)算。
【關(guān)鍵詞】：mCrypton SIMON 差分分析 中間相遇攻擊 密鑰關(guān)系
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN918.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10
• 1.3 研究意義10-11
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和主要貢獻(xiàn)11
• 1.5 本文的組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 算法介紹13-17
• 2.1 mCrypton算法介紹13-15
• 2.2 SIMON算法介紹15-16
• 2.3 本章小結(jié)16-17
• 第三章 中間相遇攻擊17-27
• 3.1 中間相遇攻擊的介紹17-20
• 3.2 對8輪mCrypton-96的中間相遇攻擊20-25
• 3.3 本章小結(jié)25-27
• 第四章 差分分析27-43
• 4.1 差分分析介紹27-32
• 4.2 對30輪SIMON64的差分分析32-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 第五章 不可能差分分析43-53
• 5.1 不可能差分分析介紹43-47
• 5.2 對7輪mCrypton的不可能差分分析47-51
• 5.3 本章小結(jié)51-53
• 第六章 總結(jié)53-55
• 6.1 總結(jié)53-54
• 6.2 展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 附錄A 符號說明58-59
• 附錄B 圖表補(bǔ)充59-66
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果目錄66-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 唐明;汪波;楊欣;張煥國;;分組密碼的硬件實(shí)現(xiàn)[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2006年09期

  本文關(guān)鍵詞：對若干輕量級分組密碼算法的安全性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：283835