结构密码分析*??

摘要：

衡量密码算法安全性的重要指标是该算法抵抗已知攻击的能力。所谓结构密码分析指的是与密码算法非线性组件无关的密码分析方法,比如不可能差分分析、零相关线性分析以及计算活跃S盒数目的下界等。本文以 SPN 结构为例,介绍结构密码分析的基本原理和方法。文章首先提出了结构的概念,并研究了结构的差分传播规律,文章指出,若11α→β和22α→β均是SPN结构的可能差分,则1212||αα→ββ也是该 SPN 结构的可能差分；其次将这些规律用于分组密码针对不可能差分分析的可证明安全中,针对SPN结构线性扩散层P，提出了本原指数的概念,并利用线性扩散层P的本原指数刻画了SPN结构最长不可能差分的轮数,指出了在不考虑S盒细节的情况下, AES算法不可能差分最长轮数恰好为4,因此，若想利用不可能差分密码分析方法对AES算法取得突破,我们必须充分研究AES算法S盒的性质；文章进一步提出了对偶结构的概念,证明了密码结构的不可能差分与对偶结构的零相关线性掩码是等价的,从而可同时给出分组密码针对零相关线性分析的可证明安全。

关键词：密码结构、不可能差分分析、零相关线性分析、AES

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分类号：TP309.7?(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点基础研究发展项目973计划2013CB338002;国家自然科学基金项目61402515

在线出版日期：2016-09-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：321-329