MIBS算法量子密码分析

随着量子计算的发展,一些分组密码可能不再安全.在ISIT 2010会议上,学者基于Simon算法提出了Feistel结构密码的3轮量子区分器,并证明能在多项式时间内求解,但该量子区分器的构建并没有考虑到密码算法的轮函数.本文研究构建与轮函数有关的量子区分器.轻量级分组密码算法MIBS的设计目标是普遍适用于资源受限的环境,如RFID标签和传感器网络.我们充分考虑了MIBS的轮函数及其线性变换的性质,由此提出了5轮量子区分器.然后我们遵循Leander和May的密钥恢复攻击框架,即Grover-meet-Simon算法,在Q2模型下对MIBS进行了7轮量子密钥恢复攻击,时间复杂度为2^(12).

轻量级密码TWINE-128的量子密码分析

在分组密码中,Type-II型GFS(generalized Feistel scheme,广义Feistel结构)是GFS的一种比较流行的版本,它的明文被划分为k(k>2)个子块,每2个子块进行一次Feistel变换,然后对k个子块执行拉线操作.本文对基于该结构的TWINE-128进行量子密码分析,根据算法结构特点构造周期函数,在此基础上找到TWINE-128的7轮量子区分器,进一步地,对TWINE-128实施14轮量子密钥恢复攻击,相关时间复杂度为2^(54),密钥恢复所需量子比特数为243,优于量子穷搜攻击的结果.我们的研究有助于明确TWINE-128在量子模型下的资源占用和安全情况,不仅对类似结构密码算法提供前瞻性安全评估,还希望为后量子时代的密码算法设计提供新思路.

BWGCF算法的弱密钥分析

BWGCF算法是2019年全国密码算法设计竞赛的参赛分组算法之一,支持128比特和256比特两种明文分组长度。该算法基于广义的Feistel结构设计,其特色是采用反馈移位寄存器和密钥控制加密部件的思想来设计分组密码。本文通过对BWGCF算法的控选函数研究,得到在大量弱密钥的控制下,算法存在概率为1的全轮非平凡截断差分特征,推算弱密钥约有2^(90.5)个,约占密钥空间的2^(-37.5),以此证明了该算法不具备足够的密码安全性。

改进的Type-Ⅱ型广义Feistel结构的量子密码分析

广义Feistel结构(Generalized Feistel Structure, GFS)的一种流行版本称为Type-Ⅱ型GFS,它将明文划分为k>2个子块,并对每两个子块进行一次Feistel变换,然后执行k个子块的循环移位。Type-Ⅱ型GFS的缺点是其k值较大时的低扩散特性,通过用不同的置换替换循环移位来减少轮数,可以改善Type-Ⅱ型GFS的扩散特性,使其达到足够的安全级别。目前尚未有对改进的Type-Ⅱ型GFS进行针对量子攻击的系统研究。本文主要对改进的k=8的Type-Ⅱ型GFS进行量子密码分析,找到其7轮量子区分器,相较于经典方法轮数增加1轮。

写给自己

爱恨交加的自己：你好!当你收到这封信的时候，高中已过去了三分之二。你应该知道，在这高中的前段时光里，你比以前改变了许多。不知道这些改变中哪些好？哪些坏？但是，至少我知道你并不快乐。虽然乐观爱笑，但笑只是一种形式，与快乐无关。每天脑子乱七八糟．回想一天时，甚至不知道自己做了哪些事，懒懒散散，一点也不充实，怎么会快乐？