Feistel-SP結(jié)構(gòu)典型密碼的差分特征搜索.pdf

1、本文主要研究對(duì)象為Feistel-SP結(jié)構(gòu)典型分組密碼，該系列分組密碼有Camellia，MIBS，E2等。論文針對(duì)不同的Feistel-SP結(jié)構(gòu)分組密碼建立合理的差分傳播系統(tǒng)，并搜索出Feistel-SP結(jié)構(gòu)典型分組密碼的多輪差分模式和多輪差分路徑。論文主要進(jìn)行了以下研究工作：
　　首先，把Matsui算法思想應(yīng)用到Feistel-SP結(jié)構(gòu)中，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。通過(guò)把S盒差分分布表轉(zhuǎn)變成密集型分布表，建立合理的差分傳播模型，

2、進(jìn)而提出一種基于向量的嚴(yán)格剪枝技術(shù)，以便盡早地篩選掉不滿足剪枝條件的差分路徑。以輕量級(jí)分組密碼MIBS為例，應(yīng)用此自動(dòng)化搜索技術(shù)，搜索出4輪最優(yōu)差分概率是2-12，并給出其R(4≤R≤11)輪的差分特征，同時(shí)也搜索出兩條12輪最優(yōu)差分路徑，其概率為2-56，這是目前為止最好的結(jié)果。
　　其次，提出了一種新的符號(hào)差分表示方法，并提出一種新的自動(dòng)化搜索技術(shù)，搜索出Feistel-SP結(jié)構(gòu)典型分組密碼的最優(yōu)迭代差分模式，應(yīng)用此思想不僅可

3、以大大地降低了計(jì)算復(fù)雜性，還能通過(guò)迭代差分模式構(gòu)造出多輪的差分特征。論文以輕量級(jí)分組密碼MIBS為例，給出了MIBS的3輪、4輪最優(yōu)迭代差分概率，概率分別為2-20、2-26，并搜索出所有滿足條件的最優(yōu)迭代差分路徑，由于論文提出的是一種針對(duì)Feistel-SP結(jié)構(gòu)的通用性搜索算法，因此論文還以Camellia為例進(jìn)行了適用性分析。通過(guò)建立其差分傳播系統(tǒng)，替換F函數(shù)中的S盒和P置換組件，搜索出迭代差分模式，進(jìn)而搜索出高概率迭代差分路徑。最

4、終給出Camellia的3，4輪最優(yōu)迭代差分模式和最優(yōu)迭代差分特征，其迭代概率分別為2-52，2-71，這個(gè)結(jié)果是目前為止最優(yōu)的。
　　最后，通過(guò)改進(jìn)的Matsui自動(dòng)化搜索算法，我們得到了兩條12輪高概率差分路徑，使用選擇明文攻擊方法，分別計(jì)算了恢復(fù)13和14輪密鑰比特成功的概率?？偨Y(jié)了密鑰恢復(fù)的一般思路和步驟，引入信噪比概念，并用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)正確密鑰對(duì)與錯(cuò)誤密鑰對(duì)，信噪比操作主要進(jìn)行了采樣、去噪和提純?nèi)齻€(gè)方面的工作。表5.1給出