對(duì)SHACAL-2算法和MD5加密模式的差分故障攻擊.pdf

1、差分故障攻擊是一種間接攻擊方法，其對(duì)分組密碼和流密碼均有很好的攻擊效果。自1997年 Biham提出差分故障攻擊的概念以來，利用該方法可攻擊 DES算法、橢圓曲線加密體制、3DES算法、SMS4算法、ARIA算法、CLEFIA算法、AES算法等諸多密碼算法。
　　本文主要通過求解混合方程來研究 SHACAL-2算法和 MD5加密模式非線性部件的差分特性。并利用該差分特性對(duì)其進(jìn)行差分故障攻擊。主要結(jié)果如下：
　?。?）證明了當(dāng)

2、SHACAL-2算法選擇函數(shù)的第1個(gè)位置輸入差分非零或者擇多函數(shù)的前兩個(gè)位置中任意一個(gè)輸入差分非零時(shí)（其它位置差分均為零），差分方程解的個(gè)數(shù)只與輸入差分的重量有關(guān)。將這一結(jié)果運(yùn)用到SHACAL-2算法的差分故障攻擊中，從理論上解釋了有效的差分故障位置為 E，并證明了至少需要160個(gè)隨機(jī)故障才能以超過60％的成功概率恢復(fù)512比特的種子密鑰，而至少需要240個(gè)隨機(jī)故障才能以超過98%的成功概率恢復(fù)512比特的種子密鑰。
　　（2通過

3、研究MD5加密模式中輪函數(shù)的差分特性，給出了一個(gè)逐比特求解差分方程的快速算法。利用該算法可以實(shí)現(xiàn)從倒數(shù)第三輪對(duì)MD5加密模式進(jìn)行差分故障攻擊。研究結(jié)果表明如果從倒數(shù)第三輪開始導(dǎo)入故障，平均只需56個(gè)故障，即可成功恢復(fù)512比特的種子密鑰，而如果從倒數(shù)第二輪開始導(dǎo)入故障，平均需要112個(gè)故障才能成功恢復(fù)512比特的種子密鑰。故與從倒數(shù)第二輪開始導(dǎo)入故障相比，從倒數(shù)第三輪導(dǎo)入故障不僅可以將故障攻擊的輪數(shù)提前而且恢復(fù)種子密鑰所需的故障數(shù)減少了