高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)的差分分析和積分分析的研究.pdf

1、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展導(dǎo)致了分組密碼設(shè)計(jì)和分析技術(shù)的深入研究和廣泛應(yīng)用.分組密碼設(shè)計(jì)技術(shù)能夠?yàn)閿?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(shù)能對(duì)分組密碼的安全性進(jìn)行理論和實(shí)踐的論證,同時(shí)也促進(jìn)了分組密碼設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展.目前,分組密碼設(shè)計(jì)技術(shù)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(shù)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(duì)某種加密算法而提出的.在眾多的密碼分析技術(shù)中,差分密碼

2、分析技術(shù)就是其中最具有代表性質(zhì)的密碼分析技術(shù),而Square密碼分析技術(shù)則是針對(duì)類Square密碼而提出的密碼攻擊方法.對(duì)Rijndael算法進(jìn)行了深入的研究,根據(jù)Rijndael算法流程,對(duì)Rijndael圈變換中的字節(jié)代換、行移位和列混合三個(gè)運(yùn)算進(jìn)行了運(yùn)算的綜合,建立了2圈加密過(guò)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(duì)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(shù),并利用4圈的不可能的差分特征,對(duì)5圈和6圈的Ri jndael算法進(jìn)行了理論分析,在已有的5圈的基礎(chǔ)上計(jì)算出了攻擊6圈所需要的明文對(duì)為2<'123.5>,計(jì)算量為2<'124.5>,并計(jì)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(duì)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(duì)Ri jndael進(jìn)行分析,對(duì)Ri jndael算法的Square性質(zhì)進(jìn)行了深入的研究.在已有4圈、5圈和6圈攻擊的基礎(chǔ)上,對(duì)7圈的Ri jndael算法進(jìn)行了分析.分析的結(jié)果表明該分析方法只對(duì)Ri jndael-192和Ri jndael-256算法有效,并推出了它們?cè)诶碚撋系挠?jì)算量分別為2<'184>和2<'200>.最后,還對(duì)如何加強(qiáng)Rijndael算法的安全性做了一定的探索