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基于混合整数线性规划的MORUS初始化阶段的差分分析
被引量:
1
1
作者
刘帅
关杰
+1 位作者
胡斌
马宿东
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期2537-2545,共9页
认证加密算法MORUS是凯撒(CAESAR)竞赛的优胜算法,抗差分分析性能是衡量认证加密算法安全性的重要指标之一。该文研究了MORUS算法初始化阶段的差分性质,首先给出了一个差分推导规则,可以快速获得一条概率较大的差分链。在此基础上利用...
认证加密算法MORUS是凯撒(CAESAR)竞赛的优胜算法,抗差分分析性能是衡量认证加密算法安全性的重要指标之一。该文研究了MORUS算法初始化阶段的差分性质,首先给出了一个差分推导规则,可以快速获得一条概率较大的差分链。在此基础上利用混合整数线性规划(MILP)自动搜索技术求解更优的差分链。为了提高搜索速度,结合MORUS初始化阶段的结构特点给出了分而治之策略。根据ΔIV的重量、取值将MILP模型划分为多个子模型并证明了部分子模型的等价性,大大缩减了模型的求解时间,得到了MORUS初始化阶段1~6步状态更新的最优差分链。最后给出了简化版MORUS的差分-区分攻击,该文的结果较之前的工作有较大的提升。
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关键词
认证加密算法
MORUS
混合整数线性规划自动搜索
差分分析
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职称材料
基于MILP的轻量级密码算法ACE的差分分析
被引量:
1
2
作者
刘帅
关杰
+1 位作者
胡斌
马宿东
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期39-48,共10页
研究了轻量级密码算法ACE的差分性质。首先定义了n维环形与门组合,充分分析了该结构中与门之间的相互关系,仅利用O(n)个表达式给出其精确的MILP差分刻画,将ACE算法中的非线性操作转化为32维环形与门组合,从而给出了ACE算法的MILP差分模...
研究了轻量级密码算法ACE的差分性质。首先定义了n维环形与门组合,充分分析了该结构中与门之间的相互关系,仅利用O(n)个表达式给出其精确的MILP差分刻画,将ACE算法中的非线性操作转化为32维环形与门组合,从而给出了ACE算法的MILP差分模型。其次根据MILP模型求解器Gurobi的求解特点,给出了快速求解ACE的MILP差分模型的方法。对于3~6步的ACE置换,得到了最优差分链,利用多差分技术给出了更高概率的差分对应,从而给出了ACE置换为3步的认证加密算法ACE-Aε-128的差分伪造攻击与哈希算法ACE-H-256的差分碰撞攻击,成功概率为2^(-90.52),并证明了4步ACE置换达到了128bit的差分安全边界。实际上,n维环形与门组合的MILP差分刻画具有更多的应用场景,可应用于SIMON、Simeck等密码算法的分析中。
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关键词
轻量级密码算法
混合整数线性规划
环形与门组合
差分分析
下载PDF
职称材料
一类ARIA型扩散结构分支数的研究
被引量:
1
3
作者
马宿东
金晨辉
关杰
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期449-455,共7页
分支数达到最大的二元矩阵被广泛应用到分组密码扩散层的设计中.本文针对ARIA算法的扩散层,首先给出了ARIA型扩散结构的定义,给出了16阶ARIA型扩散结构的分支数情况,进一步给出了分支数为8的16阶ARIA型扩散结构的充要条件,从而构造了一...
分支数达到最大的二元矩阵被广泛应用到分组密码扩散层的设计中.本文针对ARIA算法的扩散层,首先给出了ARIA型扩散结构的定义,给出了16阶ARIA型扩散结构的分支数情况,进一步给出了分支数为8的16阶ARIA型扩散结构的充要条件,从而构造了一大批可供选择的分支数为8的16阶二元矩阵.其次,解决了16阶ARIA型扩散结构分支数为8的计数问题,最后,给出了分支数为8的16阶对合ARIA型扩散结构的构造方法.本文的研究成果为构造分支数达到最大的16阶对合二元方阵提供了一种新方法.
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关键词
分组密码
ARIA算法
扩散结构
二元矩阵
分支数
ARIA型扩散结构
对合矩阵
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职称材料
题名
基于混合整数线性规划的MORUS初始化阶段的差分分析
被引量:
1
1
作者
刘帅
关杰
胡斌
马宿东
机构
战略支援部队信息工程大学
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期2537-2545,共9页
基金
国家自然科学基金(61802437,62102448)。
文摘
认证加密算法MORUS是凯撒(CAESAR)竞赛的优胜算法,抗差分分析性能是衡量认证加密算法安全性的重要指标之一。该文研究了MORUS算法初始化阶段的差分性质,首先给出了一个差分推导规则,可以快速获得一条概率较大的差分链。在此基础上利用混合整数线性规划(MILP)自动搜索技术求解更优的差分链。为了提高搜索速度,结合MORUS初始化阶段的结构特点给出了分而治之策略。根据ΔIV的重量、取值将MILP模型划分为多个子模型并证明了部分子模型的等价性,大大缩减了模型的求解时间,得到了MORUS初始化阶段1~6步状态更新的最优差分链。最后给出了简化版MORUS的差分-区分攻击,该文的结果较之前的工作有较大的提升。
关键词
认证加密算法
MORUS
混合整数线性规划自动搜索
差分分析
Keywords
Authenticated encryption algorithm
MORUS
Mixed-Integer Linear Programming(MILP)automatic search
Differential analysis
分类号
TN918.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于MILP的轻量级密码算法ACE的差分分析
被引量:
1
2
作者
刘帅
关杰
胡斌
马宿东
机构
信息工程大学密码工程学院
出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期39-48,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.61802437,No.62102448)。
文摘
研究了轻量级密码算法ACE的差分性质。首先定义了n维环形与门组合,充分分析了该结构中与门之间的相互关系,仅利用O(n)个表达式给出其精确的MILP差分刻画,将ACE算法中的非线性操作转化为32维环形与门组合,从而给出了ACE算法的MILP差分模型。其次根据MILP模型求解器Gurobi的求解特点,给出了快速求解ACE的MILP差分模型的方法。对于3~6步的ACE置换,得到了最优差分链,利用多差分技术给出了更高概率的差分对应,从而给出了ACE置换为3步的认证加密算法ACE-Aε-128的差分伪造攻击与哈希算法ACE-H-256的差分碰撞攻击,成功概率为2^(-90.52),并证明了4步ACE置换达到了128bit的差分安全边界。实际上,n维环形与门组合的MILP差分刻画具有更多的应用场景,可应用于SIMON、Simeck等密码算法的分析中。
关键词
轻量级密码算法
混合整数线性规划
环形与门组合
差分分析
Keywords
lightweight cipher algorithm
MILP
ring AND-gate combination
differential analysis
分类号
TN918.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
一类ARIA型扩散结构分支数的研究
被引量:
1
3
作者
马宿东
金晨辉
关杰
机构
战略支援部队信息工程大学
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期449-455,共7页
基金
国家自然科学基金(No.61572516,No.61272041,No.61272488)。
文摘
分支数达到最大的二元矩阵被广泛应用到分组密码扩散层的设计中.本文针对ARIA算法的扩散层,首先给出了ARIA型扩散结构的定义,给出了16阶ARIA型扩散结构的分支数情况,进一步给出了分支数为8的16阶ARIA型扩散结构的充要条件,从而构造了一大批可供选择的分支数为8的16阶二元矩阵.其次,解决了16阶ARIA型扩散结构分支数为8的计数问题,最后,给出了分支数为8的16阶对合ARIA型扩散结构的构造方法.本文的研究成果为构造分支数达到最大的16阶对合二元方阵提供了一种新方法.
关键词
分组密码
ARIA算法
扩散结构
二元矩阵
分支数
ARIA型扩散结构
对合矩阵
Keywords
block cipher
ARIA algorithm
diffusion layer
binary matrix
branch number
ARIA-type diffusion structures
involution matrix
分类号
TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于混合整数线性规划的MORUS初始化阶段的差分分析
刘帅
关杰
胡斌
马宿东
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
基于MILP的轻量级密码算法ACE的差分分析
刘帅
关杰
胡斌
马宿东
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
3
一类ARIA型扩散结构分支数的研究
马宿东
金晨辉
关杰
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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