两类动态密码结构抵抗不可能差分和零相关线性能力评估

动态密码的设计与分析是当前密码学领域研究的热点.本文针对类CLEFIA动态密码结构和四分组CLEFIA变换簇抵抗不可能差分和零相关线性分析的能力进行评估.当两类动态密码结构的轮函数为双射时,通过研究密码组件的可交换性质,证明了这两类动态密码结构各自置换等价于标准静态密码结构.利用建立的置换等价关系,通过构造静态密码结构不可能差分和零相关线性区分器,证明了4n轮类CLEFIA动态密码结构所有结构均存在8轮的不可能差分和零相关线性区分器,证明了4n轮四分组CLEFIA变换簇所有结构均存在9轮的不可能差分和零相关线性区分器.

CLEFIA动态密码结构的零相关线性区分器构造研究

随着分组密码应用研究的不断深入,研究者发现,“动态可变”分组密码设计可有效提升分组密码算法的应用灵活性和部署安全性。CLEFIA算法遵循“动态可变”思想,一些学者对CLEFIA算法的线性变换层加以改进,使得第6t(t≥1)轮中的扩散层可以从{0,1}4上的多个线性双射变换中任意选取。为分析评估CLEFIA动态密码结构的安全性能,文章主要采取零相关线性分析理论,利用中间相错技术和矩阵表示方法,分析构造CLEFIA动态密码结构的零相关线性区分器。研究证明,在轮函数为双射的前提条件下,CLEFIA动态密码结构动态线性层控制参数μ_(i)∈F_(2),(0≤i≤4)无论取何值,总存在8轮零相关线性区分器;当控制参数μ_(0)=0时,存在9轮零相关线性区分器。

广义类CLEFIA动态密码结构抵抗差分和线性密码分析的安全性评估

基于四分支类CLEFIA动态密码结构,对2m分支类CLEFIA动态密码结构进行分析,证明基于循环变换的类CLEFIA动态密码结构等价于CLEFIA密码结构.对2m分支类CLEFIA动态密码结构最小差分活动轮函数个数的上界进行研究,证明每轮变换P_(i)为基于GF(2^(s))上{0,1}构成的动态线性变换,2m分支类CLEFIA动态密码结构最小差分活动轮函数上界为[2^(2m-1)/2^(2m)-1mr],其中,r为轮数.另外,可将上述关于差分性质的结果推广得到类CLEFIA动态密码结构线性性质的结果.

动态密码结构抵抗差分密码分析能力评估

针对CLEFIA密码结构,提出一种动态密码结构,该动态密码结构的特点是第6t(t≥1)轮中的扩散层可以从{0,1}4上的多个线性双射中任意选取。通过对6轮差分特征的传递规律的分析,给出了动态密码结构中所有密码结构抵抗差分密码分析能力的评估结果。研究结果表明,在轮函数都是双射的条件下,当迭代轮数l为6k(k≥1)或6k+1(k≥3)时,l轮差分特征至少有l个活动轮函数,当迭代轮数为其他值时,l轮差分特征至少有l−1个活动轮函数。

类CLEFIA动态密码结构抵抗差分密码分析能力评估

将动态思想融入分组密码设计,使得算法具有动态性能从而提高抗攻击能力,按照这种想法,本文提出“类CLEFIA动态密码结构”,并通过建立两类不同密码结构的差分对应之间的联系,给出类CLEFIA动态密码结构的差分密码分析结果.具体地,对4r(r≥1)轮类CLEFIA动态密码结构,在轮函数都是双射时,证明了l(l≥1)轮差分特征至少有l-1个活动轮函数.