輕量級(jí)流密碼的設(shè)計(jì)及選擇初始向量統(tǒng)計(jì)分析.pdf

1、本論文分為兩大部分。第一部分，即第二章，與設(shè)計(jì)超輕量級(jí)流密碼相關(guān)。該章節(jié)引入了一類新的流密碼--Fruit，這是當(dāng)前ASIC硬件實(shí)現(xiàn)中最輕量化的一種。Fruit函數(shù)族的設(shè)計(jì)基于FSE2015上提出的一個(gè)新思路（即在設(shè)計(jì)具有較小內(nèi)部狀態(tài)的流密碼時(shí)，不僅在初始化過程中，而且在密鑰流生成過程中使用密鑰）。在我們的設(shè)計(jì)中，內(nèi)部狀態(tài)的大小等于密鑰長(zhǎng)度和安全級(jí)別。然而為了抵抗經(jīng)典的時(shí)間-存儲(chǔ)-數(shù)據(jù)權(quán)衡攻擊，內(nèi)部狀態(tài)的大小至少應(yīng)為安全級(jí)別的兩倍。為了

2、滿足這個(gè)規(guī)則并設(shè)計(jì)一個(gè)具體的密碼方案，還使用了一些新的設(shè)計(jì)思想。一個(gè)新的輪密鑰函數(shù)，一個(gè)初始化過程中的新方案，一個(gè)用于防止LFSR在初始化后變?yōu)槿愕男路椒?，增加LFSR的大?。ㄍ瑫r(shí)減少NFSR的大?。┮员阍诿看渭虞d時(shí)獲得更長(zhǎng)的密鑰流，輸出函數(shù)直接涉及密鑰，這些思想都是首次使用。
　　第二部分，即第三章，涉及到一個(gè)針對(duì)對(duì)稱密碼的新的選擇IV統(tǒng)計(jì)區(qū)分攻擊框架。該框架基于立方體測(cè)試和d-單項(xiàng)式測(cè)試。在d-單項(xiàng)式測(cè)試中，關(guān)注的是布爾函數(shù)

3、代數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型中特殊單項(xiàng)式的頻率，但在提出的框架中，重點(diǎn)放在真值表上。攻擊了ACORN-v3和Grain-128a以展示攻擊框架的效果。還展示了如何應(yīng)用該攻擊框架對(duì)多達(dá)670個(gè)初始輪次的ACORN-v3和171個(gè)初始輪次的Grain-128a進(jìn)行區(qū)分攻擊。此前僅有一種針對(duì)ACORN-v3的被動(dòng)攻擊，但是其攻擊時(shí)間復(fù)雜度很高，因此提出的針對(duì)ACORN-v3的攻擊是目前最好的實(shí)際攻擊。條件差分攻擊是目前唯一針對(duì)Grain-128a的被動(dòng)單密鑰攻