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针对AES分组密码S盒的差分故障分析
引用本文:高靖哲,赵新杰,矫文成,王素贞.针对AES分组密码S盒的差分故障分析[J].小型微型计算机系统,2011,32(4).
作者姓名:高靖哲  赵新杰  矫文成  王素贞
作者单位:1. 军械工程学院计算机工程系,河北,石家庄,050003
2. 河北经贸大学经济管理学院,河北,石家庄,050091
基金项目:国家自然科学基金项目(60772082)资助; 河北省自然科学基金数学研究专项(08M010)资助
摘    要:研究了AES分组密码对差分故障攻击的安全性,攻击采用面向字节的随机故障模型,结合差分分析技术,通过在AES第8轮列混淆操作前导入随机单字节故障,一次故障导入可将AES密钥搜索空间由2128降低到232.3,在93.6%的概率下,两次故障导入无需暴力破解可直接恢复128位AES密钥.数学分析和实验结果表明:分组密码差分S盒取值的不完全覆盖性为差分故障分析提供了可能性,而AES密码列混淆操作良好的扩散特性极大的提高了密钥恢复效率,另外,本文提出的故障分析模型可适用于其它使用S盒的分组密码算法.

关 键 词:分组密码  高级加密标准  差分故障分析  SPN结构  S盒  

Differential Fault Analysis of AES Block Cipher Base on S-box
GAO Jing-zhe,ZHAO Xin-jie,JIAO Wen-cheng,WANG Su-zhen.Differential Fault Analysis of AES Block Cipher Base on S-box[J].Mini-micro Systems,2011,32(4).
Authors:GAO Jing-zhe  ZHAO Xin-jie  JIAO Wen-cheng  WANG Su-zhen
Affiliation:GAO Jing-zhe1,ZHAO Xin-jie1,JIAO Wen-cheng1,WANG Su-zhen2 1(Department of Computer Engineering,Ordnance Engineering College,Shijiazhuang 050003,China)2(Department of Economy and Management,Hebei University of Economics & Business,Shijiazhuang 050091,China)
Abstract:This paper examines the strength of AES block cipher against the differential fault attack.The attack applies the byte-oriented fault model and combines the differential analysis method,after injecting one byte single fault into the 8th round of AES encryption before the MixColumns function,one faulty ciphertext is able to reduce AES key searching space from 2128 to 232.3,two faulty ciphertexts can extract the full 128-bit AES key without any brute-force search with about 93.6% probabilities.Mathematical an...
Keywords:block cipher  AES  differential fault analysis  SPN structure  S-box  
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