REESSE3+算法的差分分析.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展使得信息共享變得更加容易，但是同時(shí)也使得信息變得更加不安全。信息安全關(guān)乎著國(guó)家和社會(huì)的穩(wěn)定，保障自己國(guó)家的信息安全成為衡量綜合國(guó)力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。而密碼學(xué)是信息安全最核心的技術(shù)，它可以提供信息的保密性、完整性和抗抵賴(lài)性等。分組密碼作為密碼學(xué)的一個(gè)重要組成部分，具有加解密速度快且易于標(biāo)準(zhǔn)化同時(shí)還便于軟硬件實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，通常是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加解密、有限認(rèn)證和密鑰管理應(yīng)用的核心部分，因此對(duì)于分組密碼的研究不能有所懈怠。<

2、br>　　REESSE3+算法是2014年提出的一個(gè)分組密碼算法，該算法提出時(shí)原算法作者只是簡(jiǎn)單的對(duì)其1輪迭代情況下的正確性做出了理論分析，并沒(méi)有分析8輪迭代情況下的正確性，同時(shí)也沒(méi)有分析其面對(duì)差分分析的安全性。本文對(duì)該算法的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證，同時(shí)分析了其面對(duì)差分分析的安全性，本文的主要工作包括:
　　1)對(duì)REESSE3+算法的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。我們分析了舊版本的REESSE3+算法并從中找出一些問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，我們指出了其中

3、的原因，并提出了修正方案。同時(shí)我們還參與了目前版本的REESSE3+算法的正確性驗(yàn)證工作。目前版本的REESSE3+算法并沒(méi)有采用我們提出的修正方案，而是由原算法作者提出的新的修正方案，以下我們說(shuō)的REESSE3+算法就是原算法作者修正過(guò)的版本。
　　2)根據(jù)馬爾可夫密碼理論對(duì)REESSE3+算法進(jìn)行差分分析。為了對(duì)REESSE3+算法進(jìn)行差分分析，我們首先給出了REESSE3+(m)算法的定義，然后我們證明了REESSE3+(m

4、)算法是屬于馬爾可夫密碼的，并且我們還給出了REESSE3+(16)算法所對(duì)應(yīng)的概率轉(zhuǎn)移矩陣的生成算法，再通過(guò)REESSE3+(16)算法所對(duì)應(yīng)的概率轉(zhuǎn)移矩陣證明了REESSE3+(16)算法需要16輪迭代才能抵抗差分分析。由于REESSE3+算法只有8輪迭代，所以在分組長(zhǎng)度為16位時(shí)，該算法是不能抵抗差分分析的。之后我們證明了REESSE3+算法所對(duì)應(yīng)的概率轉(zhuǎn)移矩陣具有非對(duì)稱(chēng)性，并且其對(duì)應(yīng)的馬爾可夫鏈具有非周期性，結(jié)合IDEA算法的證

5、明過(guò)程，我們推測(cè)REESSE3+算法在16輪迭代后是足夠抵抗差分分析的。
　　3)在REESSE3+算法基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，以提高其面對(duì)差分分析的安全性。我們給出了REESSE3+算法的改進(jìn)算法，并證明了在16位輸入的情況下，改進(jìn)算法達(dá)到安全性要求所需要的輪數(shù)為8輪。我們還證明了改進(jìn)算法所對(duì)應(yīng)的概率轉(zhuǎn)移矩陣具有非對(duì)稱(chēng)性，并且其對(duì)應(yīng)的馬爾可夫鏈具有非周期性，結(jié)合IDEA算法的證明過(guò)程，我們推測(cè)改進(jìn)算法在8輪迭代后是足夠抵抗差分分析