本文關鍵詞：分組密碼分析方法的研究

  更多相關文章： 分組密碼 差分分析 線性分析

【摘要】：分組密碼是現(xiàn)代密碼學的重要組成部分,也是解決網(wǎng)絡空間信息安全問題的一個有效手段。差分和線性類分析方法是分組密碼最重要的兩類分析方法,它們的出現(xiàn)及發(fā)展為分組密碼的分析理論奠定了堅實的基礎。本文主要從三個方面研究了差分和線性類密碼分析方法。首先,針對國際上幾種比較流行的分組密碼算法,分別研究了它們抵抗差分分析和線性分析的能力;其次,基于已有的不可能差分分析和零相關線性分析的思想和方法,我們對尋找這兩種分析方法區(qū)分器的理論進行了完善,并改進了搜索不可能差分和零相關線性閉包的算法,該算法適用于絕大多數(shù)分組密碼,我們的結果對分組密碼的分析理論與設計理論都起到了積極的推進作用;最后,我們將改進的算法應用于分組密碼RENCTANGLE和Fe W上,討論了這些算法抵抗不可能差分分析和零相關線性分析的能力,從而更全面的評估這些算法的安全性。本論文的主要貢獻如下:(1)研究了RENCTANGLE算法和Fe W算法抵抗差分分析和線性分析的能力。通過分析分組密碼的結構和S盒的特征,找到了RENCTANGLE的5輪差分特征和8輪線性跡,以及Fe W的5輪迭代差分特征和5輪迭代線性跡。本文的研究結果可以用來對這兩個算法進行約減輪數(shù)攻擊,這也是目前關于這兩個算法在差分分析和線性分析方面取得的較好結果。(2)提出了判定不可能差分和零相關線性閉包的新的算法。通過研究不可能差分與差分傳播系統(tǒng)之間的關系,以及零相關線性閉包與掩碼傳播系統(tǒng)之間的關系,得到了判定不可能差分和零相關線性閉包的等價條件�；谶@些等價條件,本文給出了不可能差分和零相關線性閉包的判定算法--NIDS方法,就理論分析來說,相比于原有的尋找不可能差分和零相關線性閉包的算法,該算法適用范圍更廣,挖掘到的中間信息更多,結果也將更好。(3)研究了RENCTANGLE算法和Fe W算法抵抗不可能差分分析和零相關線性分析的能力,得到了大量關于RENCTANGLE和Fe W的不可能差分和零相關線性閉包。我們將NIDS方法應用到RENCTANGLE和Fe W上,分別找到了RECTANGLE的128條8輪不可能差分和64條8輪零相關線性閉包,以及Fe W的14400條6輪不可能差分和14400條8輪零相關線性閉包。找到的這些結果比在這兩個算法設計文檔中估計的更長、更多。同時,這些結果也證實了NIDS方法的有效性。
【關鍵詞】：分組密碼 差分分析 線性分析
【學位授予單位】：湖南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN918.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 分組密碼的研究背景11
• 1.2 分組密碼的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第二章 基礎知識15-23
• 2.1 密碼分析中的假設和原則15-16
• 2.2 密碼分析的基本模型16-17
• 2.3 分組密碼的分析方法17-22
• 2.3.1 差分分析17-19
• 2.3.2 不可能差分分析19-20
• 2.3.3 線性分析20-22
• 2.3.4 零相關線性分析22
• 2.4 小結22-23
• 第三章 RECTANGLE和FeW的安全性分析23-35
• 3.1 RECTANGLE和FeW算法介紹23-25
• 3.1.1 RECTANGLE加密算法描述23-24
• 3.1.2 FeW加密算法描述24-25
• 3.2 RECTANGLE和FeW的差分分析25-30
• 3.2.1 RECTANGLE的差分分析26-28
• 3.2.2 FeW的差分分析28-30
• 3.3 RECTANGLE和FeW的線性分析30-35
• 3.3.1 RECTANGLE的線性分析30-33
• 3.3.2 FeW的線性分析33-35
• 第四章 不可能差分的代數(shù)自動化搜索35-47
• 4.1 差分傳播系統(tǒng)35-38
• 4.1.1 基本部件的差分傳播表示35-37
• 4.1.2 差分傳播系統(tǒng)的建立37-38
• 4.2 差分傳播系統(tǒng)與不可能差分38-39
• 4.3 不可能差分的搜索算法39-44
• 4.3.1 差分傳播系統(tǒng)求解的基本思想39-40
• 4.3.2 單條不可能差分的判定算法40-42
• 4.3.3 不可能差分的自動化搜索算法42-44
• 4.4 實驗結果44-47
• 第五章 零相關線性閉包的代數(shù)自動化搜索47-53
• 5.1 掩碼傳播系統(tǒng)47-50
• 5.1.1 基本部件的掩碼傳播表示47-48
• 5.1.2 掩碼傳播系統(tǒng)的建立48-50
• 5.2 掩碼傳播系統(tǒng)與零相關線性閉包50
• 5.3 零相關線性閉包的自動化搜索50
• 5.4 實驗結果50-53
• 第六章 總結53-55
• 參考文獻55-57
• 致謝57-59
• 附錄A：攻讀學位期間發(fā)表論文目錄59-60
• 附錄B：RECTANGLE線性變換層的系數(shù)矩陣60-61
• 附錄C：FeW的線性變換層P的系數(shù)矩陣61

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅嵐;范明鈺;魏正耀;王光衛(wèi);瞿澤輝;;分組密碼對稱置換算法設計[J];計算機應用研究;2007年01期

2 曾輝;王娜;鄭詣;;混沌序列在分組密碼中的應用[J];佳木斯大學學報(自然科學版);2009年03期

3 楊宏志;韓文報;;一類分組密碼的S盒重組算法[J];計算機應用;2009年08期

4 黃文慶;;一種分組密碼的工作模式[J];中國高新技術企業(yè);2011年25期

5 廖小平;楊清平;潘剛;;分組密碼的設計原理研究[J];科技信息;2012年32期

6 李佳;;分組密碼應用技術淺析[J];科技廣場;2013年05期

7 胡波;馮春雨;黃世中;羊紅光;;一種基于非線性對等變換的分組密碼模型[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2013年04期

8 孫楓,秦紅磊,徐耀群,郝燕玲;基于混沌的分組密碼置換網(wǎng)絡的設計[J];中國工程科學;2000年09期

9 林德敬,林柏鋼,林德清;國內(nèi)外分組密碼理論與技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];天津通信技術;2002年04期

10 宋軍,張友純,薛思清;分組密碼工作模式發(fā)展動態(tài)及簡評[J];計算機工程與科學;2003年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李娜;陳衛(wèi)紅;;AES的安全性分析[A];現(xiàn)代通信理論與信號處理進展——2003年通信理論與信號處理年會論文集[C];2003年

2 范淑琴;韓文報;;混合型加密協(xié)議[A];開創(chuàng)新世紀的通信技術——第七屆全國青年通信學術會議論文集[C];2001年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;九項措施保護WLAN[N];網(wǎng)絡世界;2003年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃佳琳;分組密碼的密鑰編排方案研究及單密鑰攻擊研究[D];上海交通大學;2014年

2 白東霞;幾個分組密碼和雜湊函數(shù)的安全性分析[D];清華大學;2015年

3 胡豫濮;分組密碼的設計與安全性分析[D];西安電子科技大學;1999年

4 溫鳳桐;分組密碼工作模式的研究[D];北京郵電大學;2006年

5 唐國坪;混沌分組密碼及其應用研究[D];重慶大學;2005年

6 劉志強;分組密碼的線性類分析方法研究[D];上海交通大學;2011年

7 李瑞林;分組密碼的分析與設計[D];國防科學技術大學;2011年

8 張文濤;分組密碼的分析與設計[D];中國科學院研究生院（軟件研究所）;2004年

9 張美玲;分組密碼分析技術的研究[D];西安電子科技大學;2010年

10 李學遠;基于分組密碼的消息認證碼研究[D];西安電子科技大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉文洋;輕量級混沌分組密碼研究[D];西南交通大學;2015年

2 時陽陽;分組密碼算法的研究與設計[D];南京航空航天大學;2014年

3 賀哲;輕量級分組密碼RECTANGLE的差分分析[D];西安電子科技大學;2014年

4 常會敏;輕量級分組密碼差分分析研究[D];西安電子科技大學;2014年

5 閆曉蒙;SMS4結構分組密碼的線性活動輪函數(shù)極小個數(shù)分析[D];青島大學;2015年

6 于敬超;分組密碼芯片抗功耗攻擊設計技術研究[D];解放軍信息工程大學;2015年

7 李曼曼;分組密碼3D算法和ARIA算法的中間相遇攻擊[D];解放軍信息工程大學;2014年

8 謝作敏;若干分組密碼不可能差分分析與中間相遇攻擊研究[D];解放軍信息工程大學;2014年

9 石楊欣;面向鐵路應答器的輕量混沌分組密碼研究[D];西南交通大學;2016年

10 萬劉蟬;基于FPGA的分組密碼安全性檢測方法研究[D];桂林電子科技大學;2016年

，

本文編號：628092