GIFT-64算法的Biclique分析

GIFT算法是一种实现效率高、所需功耗低的轻量级分组密码算法,现有评估其安全性的研究成果较少。利用Biclique攻击方法,结合算法密钥调度方式以及轮函数结构的信息泄露规律,分别给出了对于GIFT-64算法的平衡Biclique攻击和Star攻击结果。对于GIFT-64算法的平衡Biclique攻击所需的数据复杂度和计算复杂度分别为232△和2127.36△;对于GIFT-64算法的Star攻击所需的数据复杂度和计算复杂度分别为2和2127.48△。这是首个对于全轮GIFT-64算法的安全性分析结果。     

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.     

分组密码TWINE的中间相遇攻击

将Biclique初始结构与标准的三子集中间相遇攻击相结合,给出了一种普遍的中间相遇攻击模式.与Biclique分析相比,该模式下的攻击作为算法抗中间相遇攻击的结果更为合理.进一步地,评估了算法TWINE抗中间相遇攻击的能力,通过合理选择中立比特位置以及部分匹配位置,给出了18轮TWINE-80以及22轮TWINE-128算法的中间相遇攻击结果.到目前为止,这是TWINE算法分析中数据复杂度最小的攻击结果.     

ARIRANG-256的Biclique攻击

对SHA-3计划候选算法ARIRANG采用的分组密码ARIRANG-256进行了安全性分析。利用ARIRANG-256的密钥扩展与算法本身的加密结构,建立9轮32维的Bicliques,并利用建立的Bicliques给出完整40轮ARIRANG-256的Biclique攻击结果,数据复杂度为232,计算复杂度为2510.8。攻击对数据量的要求非常小且计算复杂度优于穷举搜索攻击,是Biclique攻击在分组密码全轮安全性分析中的又一次成功应用。     

ARIRANG-256的Biclique攻击

对SHA-3计划候选算法ARIRANG采用的分组密码ARIRANG-256进行了安全性分析。利用ARIRANG-256的密钥扩展与算法本身的加密结构,建立9轮32维的Bicliques,并利用建立的Bicliques给出完整40轮ARIRANG-256的Biclique攻击结果,数据复杂度为232,计算复杂度为2510.8。攻击对数据量的要求非常小且计算复杂度优于穷举搜索攻击,是Biclique攻击在分组密码全轮安全性分析中的又一次成功应用。     

分组密码SHACAL2的Biclique攻击

分组密码算法SHACAL2是由Handschuh等人于2002年基于标准散列函数SHA2设计的,具有较高的安全性.利用SHACAL2算法密钥生成策略与扩散层的特点,构造了SHACAL2的首18轮32维Biclique.基于构造的Biclique对完整64轮SHACAL2算法应用Biclique攻击.分析结果表明,Biclique攻击恢复64轮SHACAL2密钥的数据复杂度不超过2224已知明文,时间复杂度约为2511.18次全轮加密.与已知分析结果相比,Biclique攻击所需的数据复杂度明显降低,且计算复杂度优于穷举攻击.对全轮的SHACAL2算法,Biclique攻击是一种相对有效的攻击方法.这是首次对SHACAL2算法的单密钥全轮攻击.     

轻量级分组密码MIBS-80算法的Biclique分析

提出了针对轻量级分组密码算法 MIBS-80 的 Biclique 分析.利用两条独立的相关密钥差分路径,构造了4轮维度为4 的 Biclique 结构,在此基础上对密钥空间进行了划分,结合预计算技术,对每一个密钥子空间进行筛选以降低中间相遇攻击所需的计算复杂度,实施了对12 轮 MIBS-80 的密钥恢复攻击.攻击的数据复杂度为2⁵²个选择明文,计算复杂度约为2^77.13次12 轮 MIBS-80 加密,存储复杂度约为2^8.17,成功实施攻击的概率为1.与已有攻击方法相比,在存储复杂度及成功率方面具有优势.     

缩减轮数PRESENT算法的Biclique分析

轻量级分组密码算法PRESENT由于其出色的硬件实现性能和简洁的轮函数设计,一经提出便引起了工业界与学术界的广泛关注.文中作者基于Biclique分析方法,首次提出针对21轮PRESENT-80算法的Biclique密钥恢复攻击方法.该攻击方法需要278.9的计算复杂度和264的数据复杂度.此外,针对PRESENT-80的Bielique攻击也可推广到相同轮数的PRESENT-128和DM-PRESENT压缩函数的安全性分析.与其它已公开密码学安全性分析结果相比,作者提出的Bielique攻击在内存复杂度上具有一定的优势.     

一种对AES-128的差分错误分析原理

描述了一种对AES-128的差分错误分析原理，给出了攻击的算法，分析了算法成功的概率。该算法可以得到AES-128的中间加密结果M9，利用M9和一组正确密文可以推出AES-128的最后一轮轮密钥，从而恢复AES-128的初始密钥。软件模拟结果表明，在物理技术达到的情况下，如果能向M9中反复随机地引入140个比特错误，那么找到初始密钥的可能性将超过90%。最后指出以密文分组链模式工作的AES可以抵抗以上提到的攻击。     

AES的差分－代数攻击

差分－代数攻击是一种新的攻击方法,此方法结合了差分分析和代数攻击的思想。差分分析和代数攻击都是对高级加密标准（AES）最有效的攻击算法之一。对差分－代数如何在AES中应用进行了分析,并成功地应用此方法对5轮AES-256进行了攻击,使之比穷尽攻击更有效。     

Impossible differential cryptanalysis of advanced encryption standard

Impossible differential cryptanalysis is a method recovering secret key, which gets rid of the keys that satisfy impossible differential relations. This paper concentrates on the impossible differential cryptanalysis of Advanced Encryption Standard (AES) and presents two methods for impossible differential cryptanalysis of 7-round AES-192 and 8-round AES-256 combined with time-memory trade-off by exploiting weaknesses in their key schedule. This attack on the reduced to 7-round AES-192 requires about 294.5 chosen plaintexts, demands 2129 words of memory, and performs 2157 7-round AES-192 encryptions. Furthermore, this attack on the reduced to 8-round AES-256 requires about 2101 chosen plaintexts, demands 2201 words of memory, and performs 2228 8-round AES-256 encryptions.     

Improved preimage attacks on hash modes of 8-round AES-256

We observe the slow diffusion of the AES key schedule for 256-bit keys and find weakness which can be used in the preimage attack on its Davies-Meyer mode. Our preimage attack works for 8 rounds of AES-256 with the computational complexity of 2^124.9. It is comparable with Bogdanov et al.’s biclique-based preimage attack on AES-256, which is applicable up to full rounds but has the computational complexity more than 2^126.5. We also extend our result to the preimage attack on some well-known double-block-length hash modes assuming the underlying block cipher is 8-round AES-256, whose computational complexity is 2^252.9.     

分组密码AES-128的差分故障攻击

AES是美国数据加密标准的简称,又称Rijndael加密算法。它是当今最著名且在商业和政府部门应用最广泛的算法之一。AES有三个版本,分别是AES-128,AES-19和AES-AES的分析是当今密码界的一个热点,文中使用差分故障攻击方法对AES进行分析。差分故障攻击假设攻击者可以给密码系统植入错误并获得正确密文和植入故障后密文,通过对两个密文分析比对从而得到密钥。文中提出了对AES-128的两种故障攻击方法,分别是在第8轮和第7轮的开始注入故障。两个分析方法分别需要2个和4个故障对。数据复杂度分别为2^34（2^112）次猜测密钥。     

Biclique cryptanalysis on lightweight block cipher: HIGHT and Piccolo

Biclique cryptanalysis is an attack that improves the computational complexity by finding a biclique which is a kind of bipartite graph. We present a single-key full-round attack of lightweight block ciphers, HIGHT and Piccolo by using biclique cryptanalysis. In this paper, a 9-round biclique is constructed for HIGHT and a 4-round biclique for Piccolo. These new bicliques are used to recover secret keys for the full rounds of HIGHT, Piccolo-80 and Piccolo-128, the computational complexity of 2^125.93, 2^79.34 and 2^127.36, respectively. The computational complexity of attacking HIGHT by a biclique cryptanalysis is reduced from 2^126.4. This is the first full-round attack on both Piccolo-80 and Piccolo-128.     

New related-key rectangle attacks on reduced AES-192 and AES-256

In this paper, we examine the security of reduced AES-192 and AES-256 against related-key rectangle attacks by exploiting the weakness in the AES key schedule. We find the following two new attacks: 9-round reduced AES-192 with 4 related keys, and 10-round reduced AES-256 with 4 related keys. Our results show that related-key rectangle attack with 4 related keys on 9-round reduced AES-192 requires a data complexity of about 2¹⁰¹ chosen plaintexts and a time complexity of about 2^174.8 encryptions, and moreover, related-key rectangle attack with 4 related keys on 10-round reduced AES-256 requires a data complexity of about 2^97.5 chosen plaintexts and a time complexity of about 2²⁵⁴ encryptions. These attacks are the first known attacks on 9-round reduced AES-192 and 10-round reduced AES-256 with only 4 related keys. Furthermore, we give an improvement of the 10-round reduced AES-192 attack presented at FSE2007, which reduces both the data complexity and the time complexity. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60673072), and the National Basic Research Program of China (Grant No. 2007CB311201)     

针对高级加密标准算法的光故障注入攻击

为获取芯片的秘密信息,针对其中的高级加密标准(AES)算法,提出一种光故障注入攻击方法。通过对开封后的微控制器进行紫外线照射,证明非易失性存储器内容能被紫外线擦除,并找出照射时间与擦除率间的关系。在AT89C52微控制器芯片上,对AES-128密码算法中的S-box进行光故障注入攻击,改变存储器单元的逻辑状态,以成功获取密钥。     

AES访问驱动Cache计时攻击

首先给出了访问驱动Cache计时攻击的模型,提出了该模型下直接分析、排除分析两种通用的AES加密泄漏Cache信息分析方法;然后建立了AES加密Cache信息泄露模型,并在此基础上对排除分析攻击所需样本量进行了定量分析,给出了攻击中可能遇到问题的解决方案;最后结合OpenSSL v.0.9.8a,v.0.9.8j中两种...     

高级数据加密标准的差分电磁分析

为研究高级数据加密标准(AES)针对电磁旁路攻击的脆弱性,分析了微处理器的电磁信息泄漏模型和攻击AES时D函数的选择问题.针对PHILIPS 89C51实现的AES-128密码系统,采用差分电磁分析的方法进行了密码破译实验,成功获得了128位密钥.经分析发现AES的字节替代变换可产生密钥泄露,为密码系统实施相关防护措施提供了依据.