基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法 |
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引用本文: | 林东东,李曼曼,陈少真.基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法[J].计算机应用,2023(8):2462-2470. |
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作者姓名: | 林东东 李曼曼 陈少真 |
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作者单位: | 1. 信息工程大学网络空间安全学院;2. 密码科学技术全国重点实验室(国家密码管理局) |
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基金项目: | 河南省自然科学基金资助项目(232300421394)~~; |
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摘 要: | 针对KATAN48算法的安全性分析问题,提出了一种基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法。首先,研究了多输出差分神经区分器的基本原理,并将它应用于KATAN48算法,根据KATAN48算法的数据格式调整了深度残差神经网络的输入格式和超参数;其次,建立了KATAN48算法的混合整数线性规划(MILP)模型,并用该模型搜索了前加差分路径及相应的约束条件;最后,利用多输出差分神经区分器,至多给出了80轮KATAN48算法的实际密钥恢复攻击结果。实验结果表明,在单密钥下,KATAN48算法的实际攻击的轮数提高了10轮,可恢复的密钥比特数增加了22比特,数据复杂度和时间复杂度分别由234和234降至216.39和219.68。可见,相较于前人单密钥下的实际攻击,所提方法能够有效增加攻击轮数和可恢复的密钥比特数,同时降低攻击的计算复杂度。
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关 键 词: | 分组密码 混合整数线性规划 KATAN算法 条件差分分析 神经区分器 |
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