代數(shù)分析及其對(duì)若干輕量級(jí)分組密碼的應(yīng)用.pdf

1、密碼分析學(xué)與密碼編碼學(xué)作為密碼學(xué)的兩個(gè)分支，有著矛和盾一樣的關(guān)系,它們一直在相互促進(jìn)對(duì)方的發(fā)展。代數(shù)分析是近年來(lái)密碼分析學(xué)的研究熱點(diǎn)之一,代數(shù)分析方法的研究對(duì)于密碼分析學(xué)和密碼編碼學(xué)都有重要意義。
　　本文首先歸納總結(jié)了針對(duì)分組密碼算法的代數(shù)分析過(guò)程和方法。代數(shù)分析過(guò)程包括構(gòu)建描述加密過(guò)程的代數(shù)方程組和求解代數(shù)方程組以恢復(fù)密鑰。構(gòu)建方程組的過(guò)程是通過(guò)將 S盒的代數(shù)描述擴(kuò)展成為整個(gè)加密過(guò)程的代數(shù)描述。本文針對(duì)典型的SPN型分組密碼算

2、法給出了一種中間相遇式方程構(gòu)造方法。該方法可以在不提高方程次數(shù)的前提下，有效地減少中間變量的使用。求解代數(shù)方程組的方法主要有基于Gr(o)bner基的求解方法、基于可滿足問(wèn)題求解的方法等。
　　在代數(shù)攻擊中引入差分技術(shù)，可以構(gòu)造出新的攻擊形式，有效地提高攻擊效率。本文介紹了差分在代數(shù)攻擊中的各種應(yīng)用形式，并且通過(guò)引入差分S盒將代數(shù)攻擊擴(kuò)展到不同的攻擊場(chǎng)景中。
　　PRINTCipher算法是2010年提出的一種針對(duì)印刷電路的

3、新的輕量級(jí)分組密碼算法。本文對(duì)PRINTCipher中的代數(shù)方程做了詳細(xì)分析，使用MiniSAT攻擊工具對(duì)低輪PRINTCipher加密算法進(jìn)行了攻擊實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明完整的PRINTCipher由于輪數(shù)較多可以有效地抵御代數(shù)分析。
　　本文還介紹了針對(duì)PRESENT分組密碼算法的代數(shù)攻擊。采用S盒的表達(dá)式形式，通過(guò)使用相遇式構(gòu)建方法，構(gòu)建出多輪 PRESENT加密中的代數(shù)方程組。文中還對(duì)簡(jiǎn)化的PRESENT算法進(jìn)行了攻擊實(shí)驗(yàn)。采用M