輕量級(jí)分組密碼SIMON和SIMECK安全性分析.pdf

1、輕量級(jí)分組密碼是分組密碼領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，以消耗資源少、執(zhí)行效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于RFID等資源受限的硬件設(shè)備上，因此輕量級(jí)分組密碼的安全性分析也成為當(dāng)前密碼學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。基于差分分析以及線性密碼分析這兩種傳統(tǒng)的分析方法，密碼學(xué)者相繼提出了多種擴(kuò)展方法，如截?cái)嗖罘址治龇椒?、高階差分分析方法、不可能差分分析方法、多線性分析方法、非線性分析方法、多維線性分析方法、差分-線性分析方法等，這些工作極大地推動(dòng)了輕量級(jí)分組密碼的發(fā)展，不僅提

2、高了密碼的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)促進(jìn)了信息安全的發(fā)展。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以Simon32算法為例，對(duì)輕量級(jí)分組密碼算法抗線性密碼分析的能力進(jìn)行了研究。盡管針對(duì)該算法的線性分析已有較多的相關(guān)文獻(xiàn)，但還沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)分析線性路徑成功的概率。因此，分別針對(duì)Simon32算法的3輪、7輪和10輪的線性路徑成功的概率進(jìn)行了詳細(xì)的分析和計(jì)算，為進(jìn)一步地研究分析該算法提供了方法和數(shù)據(jù)的參考。⑵研究了Simon32算法抵抗差分-線性密碼分析的能力

3、，提出了15輪的差分-線性特征，分別進(jìn)行17輪、18輪和19輪的攻擊。17輪的攻擊結(jié)果只需要猜測(cè)6比特子密鑰，18輪的攻擊結(jié)果需要猜測(cè)19比特密鑰，19輪的攻擊結(jié)果需要猜測(cè)35比特子密鑰。與之相比，利用線性密碼分析對(duì)Simon32算法進(jìn)行18輪的攻擊，結(jié)果需要猜測(cè)32比特子密鑰。分析結(jié)果充分證明了差分-線性密碼分析方法的優(yōu)越性。⑶研究了輕量級(jí)分組密碼算法Simeck32抗不可能差分分析的能力。利用中間相遇技術(shù)找到Simeck32算法11