针对流密码LEX的差分故障攻击及算法改进分析

分析了针对LEX算法的差分故障攻击。为增强LEX抗差分故障攻击的能力,采取将每组轮密钥异或一个128比特随机序列的方法,对其进行了改进。在此基础上,分析了改进算法的安全性和运算速度,并用一个实例仿真检验了改进算法的密钥流随机性。结果表明,改进的LEX算法能够抵抗差分故障攻击,并具备与原LEX算法相同的运算速度和密钥流随机性,提高了LEX算法的密码性能。     

基于Camellia算法的快速流密码算法设计与特性研究

Camellia算法作为欧洲分组密码加密标准,与AES算法具有一致的安全性与适用性。以Camellia算法为核心部件,从部分轮函数F中提取4个字节的中间状态作为密钥流输出,设计了一种新的快速流密码算法,并分析了它的相关特性。分析结果表明,该算法的密钥流生成速度和密钥流随机性与同类型的LEX算法大致相当,但由于每个Camellia模块的输入与密钥均发生了改变,因此该算法可以有效地抵抗LEX算法所不能抵抗的滑动攻击。     

抵抗滑动攻击的LEX算法改进

ECRYPT项目中的流密码LEX算法中每组AES加密过程使用相同的加密密钥,这导致其易受到滑动攻击。利用AES的密钥扩展算法改进了流密码LEX算法的密钥采用方案,改进后算法能够有效地抵抗滑动攻击。     

LEX算法的相关密钥攻击

LEX算法是入选欧洲序列密码工程eSTREAM第三阶段的候选流密码算法之一,在分组密码算法AES的基础上进行设计。为此,针对LEX算法进行基于猜测决定方法的相关密钥攻击,在已知一对相关密钥各产生239.5个字节密钥流序列的条件下,借助差分分析的思想和分组密码算法AES轮变换的性质,通过穷举2个字节密钥值和中间状态的8个字节差分恢复出所有候选密钥,利用加密检验筛选出正确的密钥。分析结果表明,该密钥攻击的计算复杂度为2100.3轮AES加密、成功率为1。     

LEX算法的输出位置分析

LEX算法是进入eSTREAM计划第三阶段的一个候选算法,该算法的基本思想是从AES算法中输出一部分中间状态作为LEX算法的密钥流。研究输出位置对LEX算法的安全性影响,考察输出位置在奇数轮和偶数轮相同的情况下LEX算法的安全性,利用猜测决定攻击对该LEX算法进行分析,在已知236.3字节的密钥流序列的条件下,仅需要281.4轮LEX加密就可完全恢复128比特初始密钥,远远小于对LEX算法的现有分析结果。该结果表明,现有LEX算法的输出位置的选择是合理的。     

细胞神经网络与改进AES的超混沌图像加密方案

针对当前一类基于混沌系统的图像加密算法的应用进行研究,提出了一种五维细胞神经网络和AES（高级加密标准）加密算法相结合的超混沌图像加密算法。该方法定义了五个数和提取一个与明文像素值相关的参数作为密钥,通过细胞神经网络生成的超混沌序列作为AES加密算法的目标密钥;将明文与目标密钥进行异或处理;将目标密钥代入算法进行若干次AES加密算法进行加密得到密文。通过实验仿真表明,该算法能较好地抵抗差分攻击、统计特性分析等,而且还能有效抵抗明文攻击,加密效果较好。     

基于BBS产生器和椭圆曲线的改进RC4算法

针对RC4算法密钥流序列随机性不高,易受故障引入攻击、区分攻击和“受戒礼攻击”的问题,提出了一种基于BBS产生器和椭圆曲线的RC4改进算法。该算法利用随机比特产生器和随机大素数生成种子密钥Key,利用椭圆曲线产生秘密整数,在每次输出后对S盒中元素重新赋值,生成随机性很高的密钥流序列。改进RC4算法可以通过NIST随机性测试,其中频率检验、游程检验和Maurer检验等比RC4算法分别高出0.129 18,0.107 39,0.197 64,能够有效防止不变性弱密钥的产生,抵抗“受戒礼”攻击;密钥流序列分布均匀,不存在偏差,能够有效抵御区分攻击;基于椭圆曲线产生的秘密整数猜测困难,S盒内部状态不能获知,能够抵抗“故障引入”攻击。理论和实验证明改进RC4算法的随机性和安全性高于RC4算法。     

基于混沌序列的数据加密算法设计与实现

从理论上分析了混沌序列加密方式、密钥流产生方法、密钥空间大小 ;提出了基于 L ogistic混沌序列的数据加密模型 ;通过对混沌序列加密算法的设计 ,提高了运算速度 ;算法分析表明该算法具有很强的抗密钥穷举攻击和抗选择明文攻击的能力 .作者采用微软公司 VS.Net开发工具设计了基于混沌序列的数据加密软件 (Sm artdog) ,该软件适合于任何数据文件的加密 ;并将混沌加密算法与常用加密算法 DES、RSA进行了比较 .     

基于低轮的AES和改进的Cat映射算法的图像加密方法

基于传统加密算法耗时的不足,提出了一种新的图像加密算法,即利用改进的Cat映射算法进行4轮像素置乱,再利用AES算法进行2轮加密。笔者分析了此算法的安全性并通过实验进行证明,算法不仅具有良好的加密效果和时效性,而且能够抵抗裁剪攻击。低轮AES的引入,使混沌加密不再惧怕明文攻击,改进了加密方式,同时,扩大了密钥空间,具有较强的实用性。     

混沌同步密钥流生成算法评价方法

序列密码作为一种重要的加密体制受到关注。研究了序列密码的作用原理,提出了上下文随机性和序列随机性等概念来刻画密钥流的随机性属性,推导并证明了密钥流评价体系。上下文随机性要求密钥流具有弱加密上下文关系,是一次一密加密体制的本质属性。序列随机性要求构成密钥流的各密钥间具有弱相关性,以保证较大的密钥空间。最后,根据提出的评价体系,通过实验分析和理论证明对两个基于混沌的密钥流生成算法进行了评价。