课题基金 / 基金详情

基于ARX结构的轻量密码算法的密码分析研究

批准号:
61772516
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
王明生
学科分类:
信息安全
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘正斌、韩亚、田诗竹、汪哲东、排尔哈提•阿卜拉、李鹏飞、庞博、胡西超

项目摘要

结项摘要

项目成果

王明生的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
在轻量级密码算法中,有一类算法仅使用了模加运算(Add)、循环移位(Rotation)、异或运算(XOR)这三种运算,这类算法称为具有ARX结构的密码算法,简称ARX密码算法。ARX密码算法的优点是设计非常简单、并且非常适于软、硬件实现。. 虽然ARX密码算法有许多优点,但是到目前为止,学术界对于ARX密码算法的安全性仍然缺乏透彻的研究。本课题将研究ARX密码算法对于差分分析和线性分析的安全性。我们通过引入相关差分分布表和相关线性逼近表的概念, 发展系统性的理论和算法解决ARX密码算法差分特征和线性特征的自动化搜索问题;对于SIMON-like算法,确切地证明轮函数的线性相关系数与输入掩码的汉明重量的确切关系。然后在这些算法的基础上,我们对已有的ARX密码算法TEA、XTEA、HIGHT、SPECK、SIMON和SIMECK进行差分和线性分析。
英文摘要
A broad class of lightweight cryptographic algorithms are designed by employing a combination of modular addition, bit rotation and XOR, and these algorithms are called ARX ciphers. The advantage of these designs is that they are very simple, efficient and easy to implement in software or in hardware.. Although ARX ciphers have many advantages, there is still no rigorous understanding of the security of ARX ciphers. By introuducing correlated differential distrubution tables and linear approximation tables, we will systematically investigate the security of ARX ciphers against differential cryptanalysis and linear cryptanalysis. For SIMON-like algorithms, we will give an explicit relation between linear correlation of the round function and the hamming weight of the input masks. We will give the automatic search algorithms for differential trails and linear trails for ARX ciphers. Then we will make differential attack and linear attack on the ARX cihpers TEA, XTEA, HIGHT, SPECK, SIMON and SIMECK.
该项目研究ARX结构相关的密码算法的密码分析,主要做了如下的的几个工作: (1)对美国国家安全局设计的基于ARX结构的轻量密码算法SIMON,SPECK及相关的密码算法 SIMECK, HIGHT等各种版本完成了全面的差分及线性分析;(2)考虑到密钥编排算法的影响,定义了新的不可能差分和不可能多面体变换的概念, 我们设计了一个基于SAT的自动化搜索工具用于搜索新定义的不可能差分和不可能多面体变换,与传统的方法具有很多的优势和广泛的应用范围。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Optimal differential trails for SIMON-like ciphers
类SIMON密码的最优差分轨迹
DOI: --
发表时间: 2017
期刊: IACR Transactions on Symmetric Cryptology
影响因子: 3.5
作者: [Liu zhenbing, Liu yongqiang, Wang Mingsheng]
通讯作者: Wang Mingsheng
DOI: 10.1093/comjnl/bxaa203
发表时间: 2021-02
期刊: Comput. J.
影响因子: --
作者: [Xichao Hu;Yongqiang Li;Lin Jiao;Mingsheng Wang]
通讯作者: Xichao Hu;Yongqiang Li;Lin Jiao;Mingsheng Wang
DOI: --
发表时间: 2018
期刊: 通信学报
影响因子: --
作者: [韩亚, 王明生]
通讯作者: 王明生
DOI: 10.1109/tit.2020.3040543
发表时间: 2021-02
期刊: IEEE Transactions on Information Theory
影响因子: 2.5
作者: [Zhengbin Liu;Yongqiang Li;Lin Jiao;Mingsheng Wang]
通讯作者: Zhengbin Liu;Yongqiang Li;Lin Jiao;Mingsheng Wang
密码向量函数的关键问题研究
Groebner 基计算的新理论和快速算法研究
密码系统代数攻击的关键问题研究
国内基金
海外基金