高級加密標準的差分分析和積分分析的研究.pdf

1、國際互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展導致了分組密碼設計和分析技術的深入研究和廣泛應用.分組密碼設計技術能夠為數(shù)據(jù)傳輸提供保密功能良好的加密算法.分組密碼分析技術能對分組密碼的安全性進行理論和實踐的論證,同時也促進了分組密碼設計技術的發(fā)展.目前,分組密碼設計技術的成果有很多,最具代表性的就是被選作AES的Ri jndael算法,而分組密碼分析技術的成果體現(xiàn)在各種的攻擊方法.其中有些是通用的,有些是針對某種加密算法而提出的.在眾多的密碼分析技術中,差分密碼

2、分析技術就是其中最具有代表性質的密碼分析技術,而Square密碼分析技術則是針對類Square密碼而提出的密碼攻擊方法.對Rijndael算法進行了深入的研究,根據(jù)Rijndael算法流程,對Rijndael圈變換中的字節(jié)代換、行移位和列混合三個運算進行了運算的綜合,建立了2圈加密過程的矩陣表示.利用這種表示方法證明了差分密碼分析方法可以攻破2圈Ri jndael算法,而對于3圈及3圈以上的Ri jndael算法,由于圈特征的概率太小,

3、差分密碼分析就不適用了.采用差分密碼分析的變形即不可能差分密碼分析技術,并利用4圈的不可能的差分特征,對5圈和6圈的Ri jndael算法進行了理論分析,在已有的5圈的基礎上計算出了攻擊6圈所需要的明文對為2<'123.5>,計算量為2<'124.5>,并計算出了4圈Ri jndael算法的最大的可能差分概率為2<'-150>,8圈Ri jndael最大的可能差分概率為2<'-300>,從而證明了單純的差分密碼分析在對4圈或者更高圈次的

4、Rijndael算法的不可行性.用Square攻擊方法對Ri jndael進行分析,對Ri jndael算法的Square性質進行了深入的研究.在已有4圈、5圈和6圈攻擊的基礎上,對7圈的Ri jndael算法進行了分析.分析的結果表明該分析方法只對Ri jndael-192和Ri jndael-256算法有效,并推出了它們在理論上的計算量分別為2<'184>和2<'200>.最后,還對如何加強Rijndael算法的安全性做了一定的探索