轻量级分组密码算法ESF的相关密钥差分分析

差分密码分析是对分组密码比较有效的攻击方法之一, 寻找高概率的差分特征是攻击的第一步. Matsui的分枝定界算法是第一个经典搜索差分特征的方法, 获取能够抵抗差分攻击的安全界; 此外, 计算活跃S盒数量的下界是另外一种评估分组密码抵抗差分攻击的方法. 在2011 年, Mouha等人将计算活跃S盒数量的问题转化成混合整数线性规划问题, 应用于面向字的分组密码. 在2014 年亚密会上, Sun等人扩展了Mouha等人的方法, 对面向比特的分组密码, 在单密钥和相关密钥模型下计算最小活跃S盒数量的下界. 本文基于Sun等人的自动化差分特征搜索方法, 结合轻量级分组密码ESF 设计特点, 建立相...

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Published inJournal of Cryptologic Research Vol. 4; no. 4; p. 333
Main Authors YIN, Jun, SONG, Jian, ZENG Guang, Chuan-Gui, MA, 尹军, 宋健, 曾光, 马传贵
Format Journal Article
LanguageChinese
Published Beijing Chinese Association for Cryptologic Research, Journal of Cryptologic Research 06.09.2017
Subjects
Boxes
Complexity
Cryptography
Encryption
Lightweight
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ISSN2097-4116
DOI10.13868/j.cnki.jcr.000186

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Summary:差分密码分析是对分组密码比较有效的攻击方法之一, 寻找高概率的差分特征是攻击的第一步. Matsui的分枝定界算法是第一个经典搜索差分特征的方法, 获取能够抵抗差分攻击的安全界; 此外, 计算活跃S盒数量的下界是另外一种评估分组密码抵抗差分攻击的方法. 在2011 年, Mouha等人将计算活跃S盒数量的问题转化成混合整数线性规划问题, 应用于面向字的分组密码. 在2014 年亚密会上, Sun等人扩展了Mouha等人的方法, 对面向比特的分组密码, 在单密钥和相关密钥模型下计算最小活跃S盒数量的下界. 本文基于Sun等人的自动化差分特征搜索方法, 结合轻量级分组密码ESF 设计特点, 建立相关密钥下的MILP 模型, 得到10 轮和11轮ESF 最优相关密钥差分特征概率分别为2-16和2-20. 最后, 利用搜索得到的11轮相关密钥差分特征, 将相应的相关密钥差分区分器向后扩展2轮, 提出了13 轮的相关密钥差分攻击, 攻击的数据复杂度为247, 时间复杂度为266.
Bibliography:ObjectType-Article-1
SourceType-Scholarly Journals-1
ObjectType-Feature-2
content type line 14
ISSN:2097-4116
DOI:10.13868/j.cnki.jcr.000186