RECTANGLE: a bit-slice lightweight block cipher suitable for multiple platforms
RECTANGLE: a bit-slice lightweight block cipher suitable for multiple platforms
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RECTANGLE：适用于多个平台的位片轻量级分组密码
DOI：
10.1007/s11432-015-5459-7
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发表时间：
2015-11
影响因子：
8.8
通讯作者：
Verbauwhede Ingrid
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang WenTao;Bao ZhenZhen;Lin DongDai;Rijmen Vincent;Yang BoHan;Verbauwhede Ingrid
本文提出了一种新的轻量级分组密码算法--矩形。矩形设计的主要思想是允许使用位片技术实现轻量级和快速的实现。矩形使用SP网络。取代层由164×4个平行的S盒组成。排层层由3个旋转体组成。本文的研究表明，矩形在硬件和软件环境下都具有很好的性能，为不同的应用场景提供了足够的灵活性。以下是矩形的三个主要优点。首先，Rectangle对硬件非常友好。对于80位密钥版本，每轮一个周期的并行实现只需要1600个门，在100 kHz时钟下的吞吐量为246kbit/s，能效为3.0pJ/位。其次，由于其位切片的风格，矩形算法在现有的轻量级分组密码算法中获得了非常有竞争力的软件速度。使用128位SSE指令，矩形的位片实现对于大约3000字节的消息达到了大约3.9周期/字节的平均加密速度。最后，同样重要的是，我们提出了新的矩形S盒设计准则。由于我们对S盒的精心选择和排列层的非对称设计，矩形算法实现了很好的安全性能折衷。我们广泛而深入的安全分析表明，我们可以攻击的最高回合数是18轮(满分25轮)。
In this paper, we propose a new lightweight block cipher named RECTANGLE. The main idea of the design of RECTANGLE is to allow lightweight and fast implementations using bit-slice techniques. RECTANGLE uses an SP-network. The substitution layer consists of 16 4 x 4 S-boxes in parallel. The permutation layer is composed of 3 rotations. As shown in this paper, RECTANGLE offers great performance in both hardware and software environment, which provides enough flexibility for different application scenario. The following are 3 main advantages of RECTANGLE. First, RECTANGLE is extremely hardware-friendly. For the 80-bit key version, a one-cycle-per-round parallel implementation only needs 1600 gates for a throughput of 246 Kbits/sec at 100 KHz clock and an energy efficiency of 3.0 pJ/bit. Second, RECTANGLE achieves a very competitive software speed among the existing lightweight block ciphers due to its bit-slice style. Using 128-bit SSE instructions, a bit-slice implementation of RECTANGLE reaches an average encryption speed of about 3.9 cycles/byte for messages around 3000 bytes. Last, but not least, we propose new design criteria for the RECTANGLE S-box. Due to our careful selection of the S-box and the asymmetric design of the permutation layer, RECTANGLE achieves a very good security-performance tradeoff. Our extensive and deep security analysis shows that the highest number of rounds that we can attack, is 18 (out of 25).
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DOI：
10.1007/bfb0053451
发表时间：
1994-05
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Matsui
通讯作者：
M. Matsui
DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
IACR Cryptol. ePrint Arch.
影响因子：
--
作者：
Jinyong Shan;L. Hu;Ling Song;Siwei Sun;Xiaoshuang Ma
通讯作者：
Jinyong Shan;L. Hu;Ling Song;Siwei Sun;Xiaoshuang Ma
影响因子：
3
作者：
E. Biham;A. Biryukov;A. Shamir
通讯作者：
E. Biham;A. Biryukov;A. Shamir
DOI：
10.1007/978-3-642-11925-5_21
发表时间：
2010-03
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
J. Cho
通讯作者：
J. Cho
DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
IACR Cryptol. ePrint Arch.
影响因子：
--
作者：
Wentao Zhang;Zhenzhen Bao;D. Lin;V. Rijmen;Bohan Yang;I. Verbauwhede
通讯作者：
Wentao Zhang;Zhenzhen Bao;D. Lin;V. Rijmen;Bohan Yang;I. Verbauwhede