Rijndael中若干關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、Rijndael于2000年10月2日被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)選為美國(guó)高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已成為商業(yè)數(shù)據(jù)加密的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。Rijndael的密碼分析與密碼優(yōu)化已越來越受到人們的重視。解決Rijndael密碼的安全性不足問題，尋找不同密碼分析技術(shù)下，更加高效的密碼攻擊方案，是近幾年密碼學(xué)的熱點(diǎn)研究方向。
　　 本文對(duì)高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)Rijndael密碼進(jìn)行了深入的研究，內(nèi)容包括:Rijndael密碼的基本原理，S-box代數(shù)

2、性質(zhì)，新S-box構(gòu)造方案，密鑰相關(guān)攻擊，Rijndael密碼的方程系統(tǒng)以及基于Grobner基的代數(shù)攻擊問題，主要成果有:
　　 1.提出新的RijndaelS-box設(shè)計(jì)方案。針對(duì)RijndaelS-box在代數(shù)復(fù)雜度、雪崩效應(yīng)、仿射變換周期、迭代周期等方面的不足，提出了新的S-box構(gòu)造方案以解決RijndaelS-box性能不足的問題，新S-box在平衡性、差分均勻度、抗代數(shù)攻擊阻力、雪崩效應(yīng)、非線性度、代數(shù)復(fù)雜度、仿射

3、變換周期、迭代周期等方面具有近乎最優(yōu)的性質(zhì)。
　　 2.提出對(duì)減少輪數(shù)的Rijndael-128/192的密鑰相關(guān)攻擊改進(jìn)方案。通過改變輪變換的次序，采用輪密鑰的變形形式，利用密鑰的相關(guān)性和設(shè)計(jì)合理的密鑰差分模式，提出了兩種7輪密鑰相關(guān)攻擊改進(jìn)方案，攻擊的時(shí)間復(fù)雜度和數(shù)據(jù)復(fù)雜度都大大降低。
　　 3.提出對(duì)減少輪數(shù)的Rijndael-128/256的密鑰相關(guān)攻擊改進(jìn)方案。利用Rijndael-128/256實(shí)現(xiàn)的靈活性和

4、密鑰的相關(guān)性，提出了兩種7輪密鑰相關(guān)攻擊改進(jìn)方案和一種8輪密鑰相關(guān)攻擊改進(jìn)方案，攻擊的時(shí)間復(fù)雜度和數(shù)據(jù)復(fù)雜度都大大降低;并給出了Rijndael-128/256的9輪密鑰相關(guān)攻擊方案。
　　 4.提出一種RijndaelS-box方程系統(tǒng)的生成方法?；赟-box的構(gòu)造原理和分量表示方法，提出了一種RijndaelS-box方程系統(tǒng)的生成方法，并給出了其詳細(xì)的生成過程。
　　 5.研究Rijndael密碼的三種方程系統(tǒng)。

5、基于Rijndael密碼的工作原理，給出了Rijndael密碼在域GF(28)和域GF(2)上的方程系統(tǒng)，并給出將其嵌入BES后的方程系統(tǒng)。對(duì)這些方程系統(tǒng)的深入研究為Rijndael的代數(shù)攻擊打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　 6.提出了Rijndael-192/192零維Grobner基的構(gòu)造方法?；贕robner基理論，探索提高Rijndael代數(shù)攻擊效率的方法，通過選擇合理的項(xiàng)序，提出了一種構(gòu)造Rijndael-192/192零維