RC4流密码算法的分析与改进

RC4流密码算法易受弱密钥攻击、区分攻击和错误引入攻击。针对上述攻击,提出了一种基于随机置换的改进算法,该算法采用动态的状态表进行非线性运算,扩展状态表中的元素的取值空间,密钥序列的输出由状态表的前一状态和后一状态共同决定,提高了算法的安全性。分析了改进算法的正确性、安全性以及抗攻击性。实验验证了改进算法的密钥流随机性和效率优于RC4算法。

RC4算法引起的WEP协议安全性的研究与改进

与有线局域网相比,无线局域网的应用越来越广泛,然而无线传输过程中的安全问题更应引起重视。文章介绍了WEP协议的安全问题,并针对WEP协议中IV冲突所引起的问题提出分组分配机制,在发送端可以方便地进行冲突检测;对于检测到的冲突,又提出了密钥更新机制,主要是利用伪随机数发生器来生成一组密钥,在发生IV冲突时使用新的密钥;用IV分组分配机制与密钥更新机制保证了传输的安全性,并对改进后算法的性能进行了分析。

基于分布式计算的RC4加密算法的暴力破解

加密算法的安全性很大程度上取决于暴力破解的不可行性。暴力破解加密算法是密码学的研究方向之一。本文采用分布式计算方法,设计了暴力破解RC4加密算法的软件。在局域网内实现了对40位的RC4算法的暴力破解,并对软件的破解速度进行了测试。测试结果表明,40位的RC4抵抗暴力攻击的能力是很脆弱的。因此,用RC4算法加密也是很不安全的。

对不同种子密钥长度的RC4算法的明文恢复攻击

针对不同种子密钥长度的RC4算法的明文恢复问题,提出了对经过不同种子密钥长度(8字节、16字节、22字节)的RC4算法加密的明文的明文恢复攻击。首先利用统计算法在2^(32)个不同种子密钥的条件下统计了RC4算法每个密钥流输出字节的t值分布,发现了RC4算法密钥流输出序列存在偏差;然后,利用单字节偏差规律和双字节偏差规律给出了对经RC4算法加密的明文的前256字节的攻击算法。实验结果表明,在密文量为2^(31)的条件下,除了第4字节外,攻击算法能够以100%的成功率恢复明文的前196字节。对于种子密钥长度为8字节的RC4算法,前256字节的恢复成功率都超过了91%;相应的,种子密钥长度为16字节的RC4算法,前256字节的恢复成功率都超过87%;种子密钥长度为22字节的RC4算法,前256字节的恢复成功率都超过了81%。所提攻击算法拓展了原有攻击密钥长度为16字节的RC4算法的范围,且在实际应用中能够更好地恢复经RC4算法加密的明文。

对流密码RC4的区分攻击

在流密码体制下,RC4算法经过密钥初始化部分后所得的内部状态不是均匀分布的。为此,证明了算法密钥流第1个输出字分布的不均匀性,其等于186的概率为0.003 892 5。利用该输出字分布的不均匀性,给出改进的RC4区分攻击,攻击所需的数据为224 Byte,区分优势为0.84。通过实验验证了该区分攻击的有效性。

RC4流密码与微软Office文档安全分析

根据微软官方文档、OpenOffice文档及wvWare实现等完全公开的信息,对RC4流密码及其在微软Office系列中的实现进行分析,认为Office97～2003所默认使用的40bit加密方式较不安全,通过结合Rainbow预计算攻击方法,证实其脆弱性。通过研究,建议不使用默认的"Office97/2000兼容"40bit加密,而采用更安全的"Microsoft Enhanced Cryptographic Provider"128bit加密,或者使用压缩软件进行二次加密,从而进一步提高安全性。

基于椭圆曲线的改进RC4算法

针对流密码(RC4)算法存在不变性弱密钥、密钥流序列随机性不高和算法初始状态可以被破解等问题,提出一种基于椭圆曲线的RC4改进算法。该算法利用椭圆曲线、哈希函数和伪随机数产生器生成初始密钥,在S盒和指针的作用下进行非线性变换最终生成具有高随机性的密钥流序列。美国国家标准与技术研究院(NIST)随机性测试结果表明,改进算法的频率检验、游程检验和Maurer指标比原RC4算法分别高出0. 138 93,0. 130 81和0. 232 050,能有效防止不变性弱密钥的产生,抵抗"受戒礼"攻击;初始密钥是一个分布均匀的随机数,不存在偏差,能够有效抵御区分攻击;椭圆曲线、哈希函数具有单向不可逆性,伪随机数产生器具有高密码强度,初始密钥猜测赋值困难,不易破解,能够抵抗状态猜测攻击。理论和实验结果表明改进RC4算法的随机性和安全性高于原RC4算法。

RC4流密码原理与硬件实现

本文介绍了RC4流密码的原理,并在此基础上设计了快速生成密钥流的硬件方案,并在理论上分析了密钥流的生成速度。

流密码算法RC4的教学设计

针对流密码算法RC4教学过程中存在难以理解的问题,在分析RC4算法的基础上,本文提出了一种基于摸球模型的RC4算法教学模型和教学过程,在密码学课程教学方面取得了良好的效果。

RC4算法及其在Lotus Domino/Notes中的应用

介绍了密码技术中RC4流密码加密算法的工作原理及其在Lotus Dom ino/Notes中两种模式下的应用过程,分析了RC4算法与Lotus Dom ino/Notes加密系统融合的特点与优势,探讨了软件开发过程中选择加密算法时所需考虑的主要因素,以期为构造安全的信息系统提供参考.

对RC4算法的明文恢复算法研究

随着RC4算法输出密钥流偏差规律的不断暴露, RC4算法面临极大的安全挑战. 2013年Al Fardan等学者利用RC4算法输出密钥流偏差规律,提出了一种明文恢复算法.在他们的算法中,利用13·2^(30)个不同种子密钥加密同一明文得到的密文,可以以100%的成功率恢复明文的前256字节.同年,为了恢复经RC4算法加密的明文任意字节, Ohigashi等学者提出了猜测确定攻击算法,利用235个不同种子密钥加密同一明文得到的密文,可以以100%的成功率恢复明文的任意字节.但是当密文量小于2^(35)时,恢复成功率下降明显.本文用t值统计量代替传统概率统计,充分利用现有偏差规律,改进了算法的猜测部分,提出了一种更有效的猜测确定攻击算法.利用2^(34)个不同种子密钥加密同一明文得到的密文,可以以接近100%的概率恢复明文的任意字节,当密文量为2^(33)时,能以超过98%的概率恢复任意字节.

基于RC4算法的流密码原理与实现

在单密钥密码体制的通信中,加密与解密必须使用相同密钥,通信双方如何在不安全的网络环境下安全地交换、管理密钥以及应对密钥泄漏是保障密码安全的关键。流密码提供了一种安全的密钥交换方式,在拥有简单和速度优势的同时,通信双方无需在信道上交换密钥,从物理上避免了密钥进入公网环境。介绍了RC4流密码的原理、优点、在通信项目中的实际应用、保持密钥流同步的方法以及失去同步后恢复的方法。

WEP的安全技术分析及对策

在对无线局域网WLAN标准IEEE80 2 .11的WEP描述的基础上 ,笔者深入研究了WEP协议的设计上和实际应用中存在的密钥序列重复使用、消息认证和完整性等严重安全漏洞 ;详细分析了标准无线局域网中WEP协议解决方案 ;提出了WEP的改进算法WEP2 ,WEP2将IV大小增加到 12 8bit,以增强抗攻击能力 ;分析了AES解决方案的可行性 ;在密钥再生与分配方面 ,提出在MAC层实现经认证的密钥交换 ,用来改善WEP的安全脆弱性等解决措施。最后 。

WEP数据加密协议的两种改进攻击

对于IEEE 802.11无线局域网标准中的WEP协议,利用发送数据帧探测明文数据的chop-chop攻击和利用已知明密文对恢复密钥的FMS攻击是2种重要的攻击方法。改进了chop-chop攻击,改进后的chop-chop攻击的速度和所需发送WEP数据帧的数量分别提高16倍和减少到1/16。给出了一个改进的FMS攻击——FMS+攻击,在攻击者只具备被动监听网络的能力和各种典型的已知明密文对数量的假设下,FMS+攻击将FMS攻击可以利用的WEP数据帧数量提高2倍以上,且一般情况下,FMS+将FMS攻击恢复密钥的成功率提高至少20%以上。