SMS4算法的白盒密碼算法設計與實現.pdf

1、近年來，隨著密碼攻擊方式的發(fā)展，傳統的黑盒密碼攻擊模型顯得越來越脆弱。不同于傳統的密碼攻擊模型，白盒攻擊模型賦予了攻擊者更多的能力，在白盒攻擊環(huán)境下，攻擊者對密碼算法的運行擁有完全的控制權，并且能夠觀察及更改軟件運行時的數據。能夠抵抗白盒攻擊的密碼算法稱為白盒密碼。設計白盒密碼的目的是為了在白盒攻擊環(huán)境中，對密鑰信息進行隱藏，有效地防止攻擊者在白盒攻擊環(huán)境中獲得密鑰信息。因此，設計安全高效的白盒密碼算法具有非常重要的意義。
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2、MS4算法是我國用于無線局域網產品的第一個分組密碼算法，受到廣泛應用。本文的研究目標是設計安全高效的白盒SMS4密碼算法，并且開發(fā)出白盒SMS4算法應用軟件。主要研究內容包括：
　?。?）對白盒密碼及其設計方法和安全性評估進行了系統學習和總結；分析了肖雅瑩等人提出的白盒SMS4算法的設計特點；分析林婷婷等對肖-白盒SMS4算法的攻擊方法以及其能夠攻擊成功的原因。
　?。?）在肖-白盒SMS4算法的基礎上提出兩種改進算法，并對

3、改進算法進行效率分析和安全性分析。改進算法一將肖-白盒SMS4算法中的四個查找表改為兩個查找表，節(jié)省了查表次數，但增大了存儲空間；從安全性方面來講，改進算法一可以將攻擊時間復雜度提高至少2倍。改進算法二簡化了肖-白盒SMS4算法中的參數Pi+j、 P＇i+4和P＂i+4，這樣在計算保存參數的過程中會減小計算的復雜度，簡化參數后的白盒多樣性和白盒含混度仍能滿足一定的安全性；另一方面增加了外部編碼，完善了白盒SMS4算法。
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