SIMON算法的白盒实现与分析

在白盒攻击环境下,攻击者可以访问密码算法的实现过程,观测算法运行的动态执行和内部细节,并任意修改.2002年Chow等人首次提出了白盒密码的概念,利用查找表技术提出了AES算法和DES算法的白盒实现所采用的方法称为CEJO框架.白盒实现将已有的密码算法进行编码混淆,在白盒攻击环境下以软件的形式达到保护密钥的目的,同时保证算法结果的正确性.SIMON算法是一种轻量级分组密码算法,因其良好的软硬件实现性能被广泛应用于物联网设备中,研究该算法的白盒实现具有重要现实意义.给出SIMON算法的两种白盒实现第1种方案(SIMON-CEJO)采用经典的CEJO框架,利用网络化编码对查找表进行保护,从而混淆密钥.该方案占用内存为369.016 KB,安全性分析表明SIMON-CEJO方案可以抵抗BGE攻击和仿射等价算法攻击,但不能抵抗差分计算分析.第2种方案(SIMON-Masking)采用Battistello等人提出的编码方式,对明文信息和密钥信息进行编码,利用编码的同态性,将异或运算和与运算转化为模乘运算和表查找操作;最后进行解码,得到对应的密文结果在算法运行过程中,对与运算添加布尔掩码,编码的随机性保护了真实密钥信息,提高了方案抵抗差分计算分析和其他攻击的能力.SIMON-Masking占用内存空间为655.81 KB,基于勒让德符号的二阶差分计算分析的时间复杂度为O(n2klog2p).这两种方案的对比结果表明,经典的CEJO框架无法有效防御差分计算分析,运用新型编码并添加掩码是一种有效的白盒实现方法.

一种计算ARX密码差分—线性偏差的新方法

ARX密码由模加、循环移位和异或这3种基本运算组成。目前ARX密码差分—线性区分器偏差的计算大多采用统计分析的方法。在2022年美密会上,NIU等给出了一种计算ARX密码差分—线性区分器相关度的非统计分析的方法,并给出了SPECK32/64的10轮差分—线性区分器。基于BLONDEAU等和BAR-ON等的方法,给出了差分—线性特征的定义,并首次提出了用差分—线性特征计算差分—线性区分器偏差的方法。同时,提出了一种基于布尔可满足性问题(SAT)自动化技术搜索差分—线性特征的方法,给出了计算ARX密码差分—线性区分器偏差的非统计分析的新方法。作为应用,对NIU等给出的SPECK32/64的10轮差分—线性区分器偏差进行计算,得到的理论值为2-15.00,非常接近统计分析的实验值2-14.90,且优于NIU等给出的理论值2-16.23。同时,首次给出了SIMON32/64的9轮差分—线性区分器偏差的理论值2-8.41,接近统计分析得到的实验值2-7.12。实验结果说明了这种方法的有效性。

Simon量子算法攻击下的可调加密方案研究

随着量子计算机和量子计算技术的迅速发展,量子算法对密码系统安全性的威胁迫在眉睫。之前的研究表明,许多经典安全的对称密码结构或方案在基于Simon算法的量子攻击下不安全,例如3轮Feistel结构、Even-Mansour结构、CBC-MAC、GCM和OCB等方案。可调加密方案通常设计为分组密码工作模式,用于磁盘扇区加密,其结构可以分为Encrypt-MaskEncrypt(CMC、EME、EME*等)、Hash-CTR-Hash(XCB、HCTR、HCH等)和Hash-ECB-Hash(PEP、TET、HEH等)三种类型。本文利用Simon算法,对HCTR、HCH、PEP和HEH四种可调加密方案进行了分析,研究结果表明这四种可调加密方案在选择明文量子攻击下是不安全的,使用多项式次的量子问询即可得到与方案秘密值有关的周期函数的周期,进而将其和可调随机置换区分开来。对于利用Simon算法对可调加密方案的攻击,构造周期函数是关键。一般基于两种特殊形式的可调加密方案构造周期函数:一种是固定调柄,一种是变化调柄。本文用变化调柄的方法给出了对CMC和TET两种可调加密方案更简洁的量子攻击方法。通过对比分析,固定调柄和变化调柄两种不同的Simon量子攻击方式得到的周期不同,可结合得到进一步的结果。最后本文从固定调柄和变化调柄的角度对可调加密方案的一般量子攻击方法进行了总结,并给出了对基于泛哈希函数可调加密方案(Hash-CTR-Hash和Hash-ECB-Hash)的通用攻击。

量子计算模型下PFP算法的安全性分析

量子技术的快速发展和量子计算效率的不断提高,以及Shor算法和Grover算法的出现,给传统公钥密码和对称密码的安全性造成了较大威胁。因此,基于Feistel结构设计的分组密码PFP算法,首先将轮函数的线性变换P融入Feistel结构的周期函数构造,推导得到PFP算法的4个5轮周期函数,比选择明文攻击模型下典型Feistel结构的周期函数多2轮,并通过实验验证正确性;进一步地,以其中一个5轮周期函数作为区分器,结合量子Grover算法和Simon算法,通过分析PFP密钥编排算法的特点对9、10轮PFP进行了安全性评估,得到正确密钥比特需要的时间复杂度为2^(26)、2^(38.5),需要的量子资源为193、212个量子比特,可以恢复58、77比特密钥,优于已有不可能差分分析结果。

基于量子Simon算法对分组密码类EM结构的密钥恢复攻击

文章基于量子Simon算法(一类经典量子周期寻找算法)的量子过程以及应用,对类EM结构进行基于量子Simon算法的密码分析,以类EM结构的加密算法为研究对象,运用量子Simon算法,构造适用于Simon算法的函数,对类EM加密结构的5轮加密过程进行密钥恢复攻击。结果显示,在密钥长度的多项式时间内,文章所提方法可以成功恢复出第五轮加密密钥,且根据此密钥可以分析出其他轮密钥。研究结果表明,在密钥长度的多项式时间内,可以找到其中一个密钥,量子条件下密钥的可恢复性说明该结构的安全轮数应当高于5轮,为未来对称密码体制的研究和发展奠定了一定的基础。

The Narcissistic Dilemma: Exploring NPD Traits in Hamlet from a Beauvoirian Perspective

This research paper explores the intersection of existential philosophy and psychological disorders in William Shakespeare’s Hamlet,with a focus on Narcissistic Personality Disorder(NPD)as viewed through the existentialist lens of Simone de Beauvoir.Drawing upon Beauvoir’s existentialist framework,the study delves into the complexities of identity,agency,and societal expectations as portrayed in the characters of Gertrude and Ophelia.Through an interdisciplinary approach,the paper examines how existential crises intertwine with narcissistic behaviors,shedding light on the psychological intricacies of Shakespeare’s iconic figures.By synthesizing literary analysis with psychological insights,the study offers valuable contributions to our understanding of human psychology,societal dynamics,and the timeless themes of existential authenticity portrayed in literature.

基于Simon算法的量子分析方法概述

1994年提出的Shor算法给公钥密码算法RSA和ECC带来了巨大的威胁,在对称密码领域,威胁主要来自Grover算法和Simon算法。其中基于Grover算法的攻击可以通过增加密钥长度来规避,更多的威胁来自Simon算法。通过介绍多种基于Simon算法对工作模式与密码结构的量子攻击方案,在量子计算假设下给出了与经典计算环境下不同的安全性结论。说明了研究对称密码量子安全性理论的必要性,对设计抗量子安全的对称密码结构与工作模式给出了理论指导。

采用铝灰和粉煤灰合成Sialon粉

以铝灰、粉煤灰和碳黑为主要原料,采用碳热铝热复合还原氮化工艺制备了Sialon粉体。研究了原料组成(Si/Al比分别为1.5、1和0.27)、碳黑含量(分别为10%、17%、22%和27%)以及合成反应温度(分别为1400,1450,1500℃)对生成物相的影响。结果表明,合成温度为1450℃,可以得到较纯的物相;随着还原剂碳黑含量的增加,使还原氮化反应进行的更为充分;在原料中Si/Al比为1时,加入17%的碳黑可以得到主要物相为Si3Al3O3N5(β-Sialon,z=3)和SiAl4O2N4(15R)的产物;在原料中Si/Al比为1.5时,即加入80%的粉煤灰,在1450℃可以制备较纯的Si3Al3O3N5粉。

视觉运动Simon效应和认知Simon效应的影响因素及机制

Simon效应是指与反应要求无关的刺激位置和反应位置在同侧时,个体反应更快更准确的现象。对于Simon效应的产生机制,大多数研究者认为,在不同实验情境中获得的Simon效应有共同的产生机制。但是,越来越多的证据显示,在刺激形式、排列方式、刺激—反应规则以及反应方式等因素的影响下,存在两种不同性质的Simon效应,即视觉运动Simon效应和认知Simon效应。视觉运动Simon效应源于刺激位置自动激活其同侧反应所产生的影响,认知Simon效应源于转译生成的编码间的相互干扰,两者分别与背侧通路和腹侧通路的加工有关。

Go/No-Go范式中非反应手状态对Simon效应性质的影响

采用go/no-go范式改进的Simon任务来考察非反应手的状念对Simon效应性质的影响。结果发现:实验一要求非反应手放在除了反应键盘和桌面之外的任何位置,不会产生Simon效应;实验二要求非反应手放在桌面的固定位置,产生的Simon效应随反应时增大而减小,即视觉运动Simon效应;实验三要求非反应手放在固定的非反应键上,产生的Simon效应却随反应时增大而增大,即认知Simon效应。这说明非反应手状态能影响Simon效应的性质。

情绪影响冲突加工的认知神经机制

情绪影响冲突加工是情绪和认知交互作用的一个重要表现。近期研究发现,与中性情绪刺激相比,正性和负性情绪刺激能显著促进或干扰冲突加工,情绪信息在一定程度上还能影响冲突适应过程。情绪信息促进还是干扰冲突加工,受到研究范式、情绪刺激的任务相关性、个体差异和任务难度等因素的影响。未来应从情绪趋避动机的角度探索情绪影响冲突加工及其特征、关注不同情绪影响冲突加工的机制。此外,研究冲突经历对情绪加工的影响及其机制也是值得探讨的方向。

具有复合埋层的新型SIMON材料的制备

采用氮氧共注入方法制备了新型的 SIMON(separation by implanted oxygen and nitrogen) SOI材料 .采用不同的制备方法分别制作出样品并进行了结构测试和分析 ,发现 SIMON材料的结构和质量对注入条件和退火工艺非常敏感 .并对各种氮氧复合注入技术做了分析和比较 。

SIMON轻量级密码算法的唯密文故障分析

在随机半字节故障模型下,针对Feistel结构的SIMON密码进行了唯密文故障攻击。导入随机半字节故障产生错误密文,对每个错误密文解密生成中间状态,利用统计学的知识分析中间状态的分布,在原有的SEI区分器、GF区分器、MLE区分器、MLE-SEI双重区分器、GF-SEI双重区分器和GF-MLE双重区分器的基础上,提出了新型的GF-MAP双重区分器、HW-MLE双重区分器、GF-HW双重区分器和HW-MAP双重区分器,对SIMON密码全部版本进行了统计分析。结果表明,SIMON密码不能抵抗唯密文故障攻击,并且所提新型区分器在SIMON密码中需要故障数更少,攻击效果更好。研究成果为其他类似结构的算法提供了重要的借鉴。

情绪对联合行动中共同表征能力的影响机制

采用联合Simon任务通过3个实验探究不同情绪维度对联合任务中共同表征能力的影响机制。实验1a、1b分别考察在高、低唤醒度条件下不同效价对个体共同表征能力的影响;实验2在此基础上进一步探索动机维度在其中的作用。结果发现:无论效价高低,高唤醒度都是提高个体共同表征能力的关键因素,且动机强度在其中起一定调节作用;而在低唤醒度条件下,高效价会起一定补偿作用。上述结果很好地支持了参照编码假说,也澄清了情绪不同维度对联合动作表征的影响机制。

用Simons法计算真空羽流

姿态控制发动机真空环境下工作产生的羽流对航天器造成的影响非常明显。用Simons法对真空羽流流场进行了解析计算,包括等熵核心区和边界层膨胀区的计算,得到了符合流动规律的结果。这是一种快速计算真空羽流场物理参数分布的方法。工作对卫星、飞船和空间站上的姿态控制发动机的工程设计和科学实验具有参考价值。

电化学氟化的新进展

电化学氟化是利用电极反应将氟直接引入有机或无机物的一种重要方法。有机物的电化学氟化方法有两种:一是Simons于1941年发明的,用镍作阳极,在无水氟化氢溶液中,电解制备全氟化合物的方法。此方法在近年来有不少改进。另一是1970年Rozhkov提出的,以有机溶剂(如含Et_3N·3HF的MeCN)为介质,在铂阳极上,氧化得到单氟化产物的方法。本文全面地综述了这两种方法,并着重于最新发展。

内隐自尊的特性:来自EAST的证据

采用外部情绪性Simon任务(EAST)对109名大学生对代表自我和他人的刺激词的态度差异进行测量,从而探讨内隐自尊的特性。结果显示:在个体的认知图式中,对自我持有一种内隐的积极的评价或态度,对他人持有一种内隐的相对消极的评价或态度。具体表现在:(1)内隐自尊的特性是将自己与积极的评价和情感相联系,将他人与消极的评价和情感相联系;(2)自我姓名激活的积极的内隐自我态度比一般性自我词更为强烈,而他人姓名激活的消极的内隐态度比一般性非我词更弱。本研究表明,EAST能有效检测出内隐自尊效应,并可以同时获得个体对自我和他人的内隐态度的强度和方向,为内隐自尊研究提供了一种新的有效的方法,但其应用仍需谨慎。

人际情境对幼儿联合Simon效应的影响机制

联合Simon效应是考察幼儿共同表征能力的一个有效指标,本研究采用联合Simon任务范式通过两个实验考察幼儿联合Simon效应稳定产生的年龄阶段以及不同人际情境对该效应的影响机制。实验1首先以3个年龄段幼儿为研究对象来考察幼儿联合Simon效应产生的年龄阶段,以揭示共同表征能力的发生发展趋势。实验2在实验1基础上以出现稳定联合Simon效应的5岁幼儿为研究对象,进一步考察该能力水平是否受到人际情境的影响及背后的机制。结果表明,与3岁相比,4岁幼儿开始出现联合Simon效应,但尚不稳定,5岁幼儿的联合Simon效应达到更加稳定水平;不同人际情境对幼儿的共同表征能力产生影响,相较合作情境,竞争情境对幼儿联合行动的共同表征能力有抑制作用。本研究结果很好地支持了参考编码理论,并拓宽了对共同表征理论的理解。

反应手的不同状态对联合任务中观察学习的影响

采用社会学习迁移范式,通过三个实验来揭示联合任务中反应手的不同状态对观察学习的影响。实验1首先考察自然状态下联合Simon任务中观察学习的存在;实验2探讨视野范围之内的反应手状态改变(双手运动能力受限)对观察学习的影响;实验3则进一步探讨视野范围之外的反应手状态改变对观察学习的影响。结果发现,在联合任务中,观察者仅观察行动者的动作及其结果,即可获得与实际练习相类似的学习效果;观察者反应手不同状态改变因导致身体的潜在运动能力受限而影响观察学习的产生,说明个体身体形式的改变会对其认知过程产生影响,上述结果为具身认知理论在动作模仿领域的研究提供了进一步的实证支持。

注氮工艺对SOI材料抗辐照性能的影响

分别采用一步和分步注入的工艺制备了氧氮共注形成SOI(SIMON)材料,并对退火后的材料进行了二次离子质谱(SIMS)分析,结果发现退火之后氮原子大多数聚集在SiO2/Si界面处.为了分析材料的抗辐照加固效果,分别在不同方法制作的SIMON材料上制作了nMOS场效应晶体管,并测试了晶体管辐射前后的转移特性.实验结果表明,注氮工艺对SOI材料的抗辐照性能有显著的影响.