低轮PUFFIN算法的积分攻击

PUFFIN是一个分组长度为64bit的轻量级分组密码算法,其密钥长度为128bit。对PUFFIN抵抗积分攻击的能力进行研究,构造并证明PUFFIN算法存在5轮和6轮积分区分器。利用6轮积分区分器对8轮PUFFIN进行积分攻击,可恢复2轮共100bit轮密钥,攻击的数据复杂度为220个选择明文,时间复杂度约为233次8轮加密,存储复杂度为220,这是目前为止对PUFFIN最好的积分分析结果。     

对特殊类型Feistel密码的Square攻击

对轮函数为SP结构的两类特殊类型Feistel密码抗Square攻击的能力进行了研究。通过改变轮函数中P置换的位置从而给出了此类Feistel密码的等价结构,以SNAKE(2)和CLEFIA为例,给出了基于等价结构Square攻击的具体过程,将6轮SNAKE(2)的Square攻击的时间复杂度由224降为213.4;将6轮CLEFIA的Square攻击的时间复杂度由234.4降为212.4。结果表明,在设计轮函数为SP结构的Feistel密码时,必须充分考虑等价结构对算法抗Square攻击的影响。     

针对S盒的ARIA-128差分故障分析

针对ARIA-128分组密码进行差分故障分析,并将差分故障分析简化为求解S盒输入与输出差分问题,同时进行仿真实验。实验结果表明：ARIA-128分组密码易遭受差分故障分析攻击,8次故障注入可恢复1轮扩展轮密钥,32次故障注入即可恢复主密钥。该方法也适用于其他SPN结构的分组密码算法。     

DES密码旁路立方体分析

将立方体分析和旁路攻击结合,基于8位汉明重泄露模型,首次对DES分组密码抗旁路立方体攻击安全性进行了评估．在黑盒攻击场景下,攻击者首先按照一定规则生成立方体和超多项式,然后利用不同选择明文,计算其在加密过程某比特的高阶差分,判断该立方体对应的超多项式是否合法．对DES加密输出第l轮输出不同字节进行了黑盒旁路立方体攻击实验,结果表明：未经防护的DES密码易遭黑盒旁路立方体攻击;如果攻击者能够精确获取加密第1轮输出某一字节的汉明重泄露,最好的攻击结果为2＾9.35个选择明文可将DES主密钥搜索空间降至2＾15．     

八轮MISTY1算法的相关密钥扩大飞来去器攻击

密钥扩展算法对分组密码的安全至关重要,目前各种攻击方法越来越关注密钥带来的影响.通过分析非线性函数FI和密钥扩展算法,并观察轮子密钥的排列方式,寻找到MISTY1算法一个包含290个弱密钥的、可应用于相关密钥扩大飞来去器攻击的弱密钥类.在弱密钥类的基础上,寻找到两条相互独立的相关密钥差分路径,从而构造了一个七轮MISTY1算法的相关密钥扩大飞来去器区分器,进而实现了对八轮MISTY1算法(不带最后FL层)的相关密钥扩大飞来去器攻击.攻击需要263个选择明文,攻击的计算复杂度是270.该攻击是第一个对不带最后FL层MISTY1算法的八轮攻击,且与同类攻击方法相比,攻击算法放宽了所需要的相关密钥的限制条件.     

Zodiac算法新的不可能差分攻击

重新评估了Zodiac算法抵抗不可能差分攻击的能力。通过分析Zodiac算法的线性层,给出了Zodiac算法两条新的14轮不可能差分。利用新的不可能差分,结合Early-Abort技术对完整16轮的Zodiac算法进行了不可能差分攻击。攻击过程中一共恢复6个字节的密钥,其时间复杂度只有232.6次加密,数据复杂度约为285.6个明文,该攻击结果与已有最好的结果相比,时间复杂度降低了一个因子233。结果表明由于Zodiac算法线性层的扩散性差,使得该算法对不可能差分分析是不免疫的。     

ARIA分组密码差分功耗分析

分析了密码算法加密过程的功耗泄露模型,给出了差分功耗分析的基本原理,针对ARIA分组密码中查找S盒的功耗泄漏进行了差分功耗分析,并进行仿真实验。实验结果表明：ARIA密码中S盒查表操作功耗消耗易遭受差分功耗攻击,对800个随机明文的功耗曲线进行实验分析,可获取ARIA加密前4轮轮密钥,结合密钥扩展算法即可获取128位的主密钥。     

Zodiac算法新的不可能差分攻击

重新评估了Zodiac算法抵抗不可能差分攻击的能力。通过分析Zodiac算法的线性层,给出了Zodiac算法两条新的14轮不可能差分。利用新的不可能差分,结合Early-Abort技术对完整16轮的Zodiac算法进行了不可能差分攻击。攻击过程中一共恢复6个字节的密钥,其时间复杂度只有2_32.6次加密,数据复杂度约为2_85.6个明文,该攻击结果与已有最好的结果相比,时间复杂度降低了一个因子2₃₃。结果表明由于Zodiac算法线性层的扩散性差,使得该算法对不可能差分分析是不免疫的。     

Zodiac算法新的不可能差分攻击

#重新评估了Zodiac算法抵抗不可能差分攻击的能力。通过分析Zodiac算法的线性层,给出了Zodiac算法两条新的14轮不可能差分。利用新的不可能差分,结合Early-Abort技术对完整16轮的Zodiac算法进行了不可能差分攻击。攻击过程中一共恢复6个字节的密钥,其时间复杂度只有2_32.6次加密,数据复杂度约为2_85.6个明文,该攻击结果与已有最好的结果相比,时间复杂度降低了一个因子2₃₃。结果表明由于Zodiac算法线性层的扩散性差,使得该算法对不可能差分分析是不免疫的。     

一种针对HIGHT的改进差分故障的分析

为评估HIGHT轻型分组密码抗故障攻击能力,基于单字节故障模型,提出一种改进的HIGHT故障攻击方法．首先在HIGHT最后1轮注入单字节故障恢复SK124和SK1262个轮密钥,然后增加故障注入深度,在HIGHT倒数第5轮注入单字节故障恢复HIGHT另外10个轮密钥,从而恢复HIGHT的全部主密钥．实验结果表明：仅需22次故障注入即可恢复HIGHT全部128位主密钥,优于现有故障攻击方法所需的32次故障注入．