輕量級密碼算法若干破譯方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡資源(包括計算和處理能力、能量資源、存儲空間和通信帶寬等)非常有限,大大限制了各種傳統(tǒng)密碼算法的使用。如何提高無線傳感器網(wǎng)絡的安全可靠性成為業(yè)界的挑戰(zhàn)性問題。在構(gòu)建安全的無線傳感器網(wǎng)絡中,輕量級密碼技術(shù)(即在確保算法足夠安全的前提下,功耗、計算及存儲資源等開銷較少、實現(xiàn)速度輕便的密碼)成為當前研究的熱點。本文主要針對輕量級對稱密碼算法的安全性開展研究,探索了新型的破譯方法,主要工作如下:
　　首先,介紹了立方攻擊的思

2、想及研究進展;引入高階線性零化子的概念,提出一種流密碼新攻擊——零化攻擊。在10維和12維立方變元下,分別對簡化輪580~600和672～685的Trivium算法累加輸出進行了零化攻擊,能恢復80比特主密鑰中的55比特。結(jié)果表明:攻擊簡化672輪的Trivium算法,需要時間復雜度約為225次操作,數(shù)據(jù)復雜度約為217比特。
　　其次,介紹了密鑰中比特的概念,并設(shè)計兩種密鑰中比特的捕獲算法;利用立方測試的思想,結(jié)合密鑰中比特分析

3、,檢測了LBlock加密算法輸出位密鑰比特的分布情況。兩種測試結(jié)果均表明:全輪LBlock算法具有良好的密鑰信息擴散及混淆性。
　　再次,給出了輕量級流密碼算法Grain-v1的描述。利用立方測試的思想,設(shè)計了Grain-v1算法密鑰的立方中比特檢測算法。結(jié)果表明:在10~15維立方變元測試下,簡化Grain-v1算法至少需要迭代78輪,才能保證其輸出位涉入全部密鑰比特信息;可見,全輪Grain-v1算法具有良好的密鑰信息擴散及混