3D密码的7轮子空间迹区分器

子空间迹攻击是一种新型分组密码分析方法,该文对使用了类AES密码新结构的3D密码子空间性质进行研究。首先利用3D密码的3轮明确子空间迹,结合子空间的交集性质,首次构造出3D密码的7轮子空间迹不可能差分区分器,数据复杂度为2193.1个选择明文,时间复杂度为2202.3次查表操作,成功率为60.6%;“n倍”性质指子空间的全部明文对经过一轮加密,差分属于同一子空间的密文对个数为n的倍数。利用该性质,构造了3D密码的7轮结构区分器,数据复杂度为2128个选择明文,时间复杂度为2129.6次查表操作,存储复杂度为2128Byte,成功率大于99.99%。

3D密码的Square攻击

3D密码是CANS2008提出的新的分组密码算法,与以往的分组密码算法不同,该密码采用3维结构。该文根据3D密码的结构特性,得到了3D密码的5.25轮和6.25轮新的Square区分器,重新评估了其抗Square攻击的强度。攻击结果表明:新区分器对6轮3D密码攻击的数据复杂度和时间复杂度比已有的结果好,并且还可应用到7轮,8轮和9轮的3D密码攻击中。

3D密码的不可能差分攻击

3D密码是在CANS2008上提出的一个新的分组密码算法,与以往的分组密码算法不同,它采用了3维结构。密码设计者给出了3D密码的一个5轮不可能差分并对6轮3D密码进行了不可能差分攻击。该文通过3D密码的结构特性找到了新的6轮不可能差分。基于新的不可能差分和3D密码的等价结构,可以对7轮和8轮3D密码进行有效的不可能差分攻击。此外,结合其密钥扩展规则,可以将攻击轮数提高至9轮。该文的攻击结果优于密码设计者的结果。

10轮3D分组密码算法的中间相遇攻击

3D密码算法是一个代换-置换网络(SPN)型结构的新分组密码。与美国高级加密标准(AES)不同的是3D密码算法采用3维状态形式。该文利用3D算法结构,构造出一个5轮中间相遇区分器,并由此给出10轮3D的新攻击。结果表明:新攻击的数据复杂度约为2128选择明文,时间复杂度约为2331.1次10轮3D加密。与已有的攻击结构相比较,新攻击有效地降低了攻击所需的数据复杂度以及时间复杂度。

对全轮3D分组密码算法的Biclique攻击

3D算法是CANS 2008会议上提出的一种代替-置换网络型分组密码算法.该文通过构造3D算法的Biclique结构,提出了对全轮3D算法的Biclique攻击.该攻击可以扩展为对r轮3D算法的一般化Biclique攻击(r10).结果表明,Biclique攻击数据复杂度为232个选择密文,在时间复杂度上优于穷举.

11轮3D密码的不可能差分攻击

3D密码是CANS 2008提出的新的分组密码算法,其设计思想是基于美国高级加密标准AES,但3D密码算法采用的是3维结构。该文根据3D算法的结构特点,构造出一类新的6轮不可能差分区分器,将3D密码的不可能差分攻击扩展到11轮。将10轮不可能差分攻击时间复杂度降为318.82。该文中大量应用预计算技术,大大降低了时间复杂度,对于分组密码的实际攻击中的数据处理,提高运算效率过程,有很好的借鉴意义。

11轮3D密码算法的中间相遇攻击

引入多重集并结合截断差分和S盒的性质,构造出6轮中间相遇区分器,实现11轮3D密码的中间相遇攻击,恢复密钥所需的时间复杂度为2329,并结合时空折中的方法降低了数据复杂度。此外,利用新的区分器有效改进了3D算法10轮中间相遇攻击的时间复杂度,约2201次10轮加密运算。

11轮3D密码算法的中间相遇攻击

3D密码算法是在2008年CANS上提出的新型分组密码,其分组长度和密钥长度均为512比特。利用差分枚举技术构造了3D算法的6轮中间相遇区分器,新的区分器将决定差分集合的参数减少到43个,降低了预计算复杂度和存储复杂度。此外,通过有序差分集合代替多重集进行密钥筛选,在6轮区分器的基础上将3D算法的中间相遇攻击扩展到11轮,攻击需要预计算复杂度为2356,时间复杂度为2491。

新的10轮3D密码中间相遇攻击

3D密码算法是在CANS2008上提出的一个新的分组密码算法,密码设计者采用了3维结构。文章根据3D密码算法,构造出一个6轮的中间相遇区分器,并给出了10轮3D密码新的分析方法。攻击方案数据复杂度为2128选择明文,时间复杂度约为2322.14次10轮3D加密。与已有文章相比,降低了攻击的时间复杂度和预计算复杂度。

11轮3D分组密码算法的中间相遇攻击

针对3D分组密码算法的安全性分析,对该算法抵抗中间相遇攻击的能力进行了评估。基于3D算法的基本结构及S盒的差分性质,减少了在构造多重集时所需的猜测字节数,从而构建了新的6轮3D算法中间相遇区分器。然后,将区分器向前扩展2轮,向后扩展3轮,得到11轮3D算法中间相遇攻击。实验结果表明:构建区分器时所需猜测的字节数为42 B,攻击时所需的数据复杂度约为2497个选择明文,时间复杂度约为2325.3次11轮3D算法加密,存储复杂度约为2342B。新攻击表明11轮3D算法对中间相遇攻击是不免疫的。

SPN型密码的通用子空间迹分析

SPN结构是目前最广泛使用的一种分组密码整体结构,AES、ARIA等分组密码算法均采用此结构,对此类SPN型密码的安全性分析是密码分析中的一个研究热点.将子空间迹密码分析方法应用到典型二维SPN型密码和典型三维SPN型密码中,可分别得到其相应的子空间迹和基于子空间迹的通用性质,该性质与密钥、S盒以及列混淆矩阵的定义均无关,可具体描述为:针对一个状态可形式化为n×m二维数组的典型二维SPN型密码,属于类对角子空间同一陪集的所有明文经过5轮加密得到的密文中属于混淆子空间同一陪集的不同密文对数量一定为2^(n-1)的倍数;针对一个状态可形式化为l×n×m三维数组的典型三维SPN型密码,属于类对角子空间同一陪集的所有明文经过7轮加密得到的密文中属于混淆子空间同一陪集的不同密文对数量一定为2^(nl-1)的倍数.此外,不仅对该性质进行了证明,还在PHOTON算法的内部置换以及小规模版本Rijndael算法、3D算法、Saturnin算法上进行了实验验证,结果与该性质完全一致.

一种图像加密算法的等效密钥攻击方案

本文分析了一个基于3D混沌Baker映射设计的图像加密方案的安全性,在已知图像的条件下,基于3D混沌Baker映射的仿射特性,通过求解三个线性无关的加密前后的图像像素灰度值点,获得了3D混沌Baker映射的全部等效密钥参数,再通过穷尽方法求出了加密算法的其余等效密钥.分析了攻击方法的计算复杂性,证明了该图像加密算法在已知图像攻击下是不安全的.

基于多维混沌系统的图像加密算法

针对目前低维混沌系统容易遭遇分割攻击的问题,提出一种基于多维混沌系统的图像加密算法。以Arnold、Ushiki及3D Lorenz为基础,采用多轮混淆变换和单轮扩散变换研究不同维的混沌映射,包括对图像像素置乱、密钥流生成以及加密操作符选择运算。实验结果表明,该算法能获得良好的加密效果,具有较高的安全性能及较强的抗攻击能力。