S HA-3轮函数中ρ、π及χ变换的逆变换

摘要：

Keccak自2012年被宣布为新一代Hash函数标准SHA-3后受到密码学界的高度关注,成为当前Hash函数研究的热点。文中给出了SHA-3轮函数中ρ、π和χ三个变换的逆变换。ρ变换只在同一道内沿z轴正向循环移位,故依据其移位距离表沿z轴负方向移位同样距离即得到其逆变换ρ-1；π变换依赖于GF （5）上一个2阶变换矩阵,利用高斯消元法对此方阵求逆可得到其逆矩阵,也即得到了π变换的逆变换；χ变换是SHA-3轮函数中唯一的非线性变换,首先列出χ变换的真值表,然后通过真值表推导得出了其逆变换χ-1的布尔函数表达式。基于ρ-1、π-1和χ-1,可利用中间相遇攻击的思想构造差分路径对SHA-3进行攻击,通过消息修改技术使差分路径以概率1通过χ-1,能够大大提高攻击成功的概率。

关键词：Hash函数、SHA-3、轮函数、逆变换

分类号：TP309.7(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61272434；山东省自然科学基金资助项目ZR2012FM004；信息安全国家重点实验室开放课题基金资助项目4050101

在线出版日期：2015-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：151-154