| 简化SIMON类算法的立方测试与分析* |
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| 引用本文： | 万刘蝉,韦永壮.简化SIMON类算法的立方测试与分析*[J].计算机应用研究,2017,34(1). |
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| 作者姓名： | 万刘蝉 韦永壮 |
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| 作者单位： | 认知无线电与信息处理省部共建教育部重点实验室桂林电子科技大学,认知无线电与信息处理省部共建教育部重点实验室桂林电子科技大学 信息安全国家重点实验室（中国科学院信息工程研究所） |
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| 基金项目： | 国家自然科学(61572148)；广西自然科学(2015GXNSFGA139007)；广西高等学校优秀中青年骨干教师培养工程(第二期)针对轻量级分组密码算法SIMON的安全性分析，对SIMON32/64算法抵抗立方攻击的能力和算法内部结构对密钥比特的混淆和扩散性能力进行了评估。基于SIMON类算法的密钥编排特点和轮函数结构，结合立方分析的基本思想，利用FPGA测试平台设计了一个SIMON32/64的立方攻击和密钥中比特检测算法。测试结果表明：在立方变元取6维至24维时，对于7轮SIMON32/64算法，通过立方攻击能够直接恢复47比特密钥,攻击时间复杂度约为218.08；对于8轮SIMON32/64算法，能够直接恢复39比特密钥，攻击时间复杂度约为225.00。对于10轮，11轮SIMON32/64算法，通过立方测试均能够捕获到密钥中比特； |
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| 摘 要： | 针对轻量级分组密码算法SIMON的安全性分析，对SIMON32/64算法抵抗立方攻击的能力和算法内部结构对密钥比特的混淆和扩散性能力进行了评估。基于SIMON类算法的密钥编排特点和轮函数结构，结合立方分析的基本思想，利用FPGA测试平台设计了一个SIMON32/64的立方攻击和密钥中比特检测算法。测试结果表明：在立方变元取6维至24维时，对于7轮SIMON32/64算法，通过立方攻击能够直接恢复47比特密钥,攻击时间复杂度约为218.08；对于8轮SIMON32/64算法，能够直接恢复39比特密钥，攻击时间复杂度约为225.00。对于10轮，11轮SIMON32/64算法，通过立方测试均能够捕获到密钥中比特。
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| 关 键 词： | SIMON32/64密码算法 密钥中比特 立方测试 立方攻击 FPGA |
| 收稿时间： | 2015/10/16 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/11/29 0:00:00 |
Cube test and analysis for Reduced SIMON Family of Block Ciphers |
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| WAN Liuchan and WEI Yongzhuang.Cube test and analysis for Reduced SIMON Family of Block Ciphers[J].Application Research of Computers,2017,34(1). |
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| Authors: | WAN Liuchan and WEI Yongzhuang |
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| Affiliation: | Key Laboratory of Cognitive Radio and Information Processing Guilin University of Electronic Technology,Ministry of Education,Key Laboratory of Cognitive Radio and Information Processing Guilin University of Electronic Technology,Ministry of Education State Key Laboratory of Information Security ( Institute of Information Engineering,Chinese Academy of Sciences) |
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| Abstract: | Focusing on the safety analysis of the SIMON lightweight block cipher, a method on this algorithm against the cube attack and cube neutral-bit detection was proposed. By combining the basic idea of cube analysis, using the FPGA test platform we propose a SIMON32/64 cube attack and cube neutral-bit detection algorithm. Our simulation results show that when the cube variables are in the range of 6 to 20 dimensions, refering to 7-round SIMON32/64 algorithm, by using cube attack, we can recover 47-bit key directly with time complexity of 218.08. Moreover, we recover 39-bit key on 8-round SIMON32/64 algorithm with time complexity of 225.00. With regard to 10-round,11-round SIMON32/64 algorithm , neutral secret key bits can be captured by using cube test. |
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| Keywords: | SIMON32/64 Cryptographic algorithms key neutral-bit Cube Test Cube Attack FPGA |
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