Rijndael分组密码与差分攻击

深入研究了Rijndael分组密码,将字节代替变换中的有限域GF(28)上模乘求逆运算和仿射变换归并成了一个8×8的S盒,将圈中以字节为单位进行的行移位、列混合、密钥加三种运算归并成了一个广义仿射变换.基于归并将Rijndael密码算法了进行简化,结果表明Rijndael密码实质上是一个形如仿射变换Y=A(?)S(X)(?)K的非线性迭代算法,并以分组长度128比特、密钥长度128比特作为特例,给出了二轮Rijndael密码的差分攻击.文中还给出了Rijndael密码算法的精简描述,并指出了算法通过预计算快速实现的有效方法.     

一种关于分组密码的新的统计检测方法

统计检测在分组密码安全性评估的过程中发挥着重要的作用,许多密码标准组织纷纷把对分组密码的统计检测作为评估过程中的重要环节来实施.文中提出了一种有效、实用的统计检测方法.该统计检测方法以分组长度为统计单位,将一个分组的某一字节取遍所有的值而其它字节固定不变.经过密码变换后,将256个输出值进行异或,通过检测输出异或值每一位为0(或1)的概率是否为1/2来判断分组密码是否随机.该检测方法可以一定程度地反映出分组密码抵抗积分攻击的能力.与此同时,基于推广的积分攻击方法,文中在已有方法的基础上提出了更一般的统计检测方法.另外,文中分别对Rijndael算法、Camellia算法和SMS4算法进行了统计检测,这3种算法分别从第4轮、第5轮和第7轮开始呈现出良好的统计性能.     

Rijndael-256算法的中间相遇攻击

根据Rijndael密码的算法结构,构造一个新的5轮相遇区分器：若输入状态的第一个字节可变动,而余下字节固定不变,则通过5轮加密后,算法输出的每个字节差分值均可由输入状态的第一个字节值及25个常量字节以概率2-96确定。基于该区分器,给出一种针对9轮Rijndael-256的中间相遇攻击。分析结果表明,该攻击的数据复杂度约为2128个选择明文数据量,时间复杂度约为2211.6次9轮Rijndael- 256加密。     

Rijndael密码算法及其实现

2000年10月美国国家标准和技术研究所正式宣布选择Rijndael作为AES的算法。本文对Rijndael密码算法的原理做了介绍.实现了算法并对其速度做了测试,最后分析了算法的性能。     

高级加密标准Rijndael算法中S盒的替换方案

分析了高级加密标准Rijndael算法中非线性变换S盒的设计思想,对S盒构造过程中的仿射变换加以改变构造出了一批密码性能良好的88的S盒,从方差的角度分析了S盒的雪崩概率,并从中得到部分规律,这将有助于寻找更加安全的S盒。     

Rijndael加密算法的原理分析

随着计算机和网络等技术的发展,传统DES数据加密标准已经无法满足信息安全的要求,美国国家标准和技术研究所(NIST)将Rijndael算法选作为AES的加密标准,自此AES数据加密标准广泛应用于美国政府、个人及商业。本文主要针对AES中Rijndael算法中的字节替代变换、行位移变换、密钥加层变换进行详细描述,并对此算法特点进行简要总结。     

针对CLEFIA的多字节差分故障分析

研究CLEFIA分组密码对多字节差分故障分析的安全性,给出CLEFIA分组密码算法及故障分析原理。根据在第r轮、r-1轮、 r-2轮注入多字节故障的3种条件,提出一种新的针对CLEFIA的多字节故障模型及分析方法。通过仿真实验进行验证,结果表明,由于其Feistel结构和S盒特性,CLEFIA易遭受多字节故障攻击,6~8个错误密文可恢复128 bit的CLEFIA密钥。     

密码算法在PC机上实现的性能优化

首先提出了密码算法在PC机上实现时性能提高的优化方法,并且分析了原理,然后将这些方法具体应用于RC6和Rijndael密码算法的实现中,最后给出了优化前后算法实现性能对比的实验数据。     

.NET平台下基于Rijndael算法文件加密解密系统的设计与实现

随着信息技术的发展,信息安全显得更加重要。密码技术是信息安全三大核心技术之一,是信息安全的基石,利用密码技术对文件进行加密和解密是保障信息安全的常用手段。本文在.NET平台下,采用C#编程语言,基于Rijndael算法设计并实现了一个文件加密解密系统。     

基于Rijndael的彩色图像加密算法的研究

Rijndael算法是针对一维数据流的密码算法.将Rijndael应用在数字图像加密中,并改进了Rijndael中的行移位变换、列混合变换和密钥扩展方案,提出了一种基于Rijndael和随机数序列的图像置乱算法.该算法主要利用密钥异或来实现图像像素值的变换、S-盒变换来完成图像像素的替代、行移位变换和列混合变换来实现图像像素的重新排列.由于有Rijndael的安全性作为保证,使加密后的图像安全性得到进一步地提高.     

Rijndael算法代数性质及其七轮攻击

2000年被选为AES的Rijndael算法是SPN(SubstitutionPermutationNetwork)结构的分组密码。由于此算法依托于代数学理论的加密算法,所以本文介绍了它的基本函数的一些代数性质并提出了轮变换的一些差分特征。然后根据其中的一些代数性质和差分特征对Rijndael-128-192算法进行了七轮攻击,使得这种攻击方法比穷尽攻击更有效。     

基于SM2算法的密钥安全存储系统设计与实现

目前,密钥成为用户进行身份验证的重要凭据,密钥安全存储在保证用户信息安全中起着重要作用。SM2算法具有高安全性、密钥管理简单等特点,本文首先对SM2算法作简要分析,通过引入USB Key硬件加密技术,提出了一种基于SM2算法的混合USB Key加密算法,通过引入多个变量生成复合多维度SM2密钥,提高了用户进行密钥存储的数据安全性。本文基于Windows 8操作系统,选用USB Key3000D作为开发平台,设计并实现了基于SM2硬件加密算法的用户密钥安全存储系统。经测试,该算法方便可行,加密、解密速度较快且安全性高,使用方便,具有良好的应用效果。     

Rijndael算法在数字图像置乱中的应用

Rijndael加解算法具有良好的安全性和高运行效率,被公认为较好的密码算法。针对数字图像数据量大、冗余度高、像素间相关性强的特点,将Rijndael算法中的轮密钥异或、S-盒变换、行移位变换和列混合变换应用在图像加密中,提出了基于Rijndael的图像置乱算法,主要实现了图像像素的像素值变换、图像像素的替换和图像像素的置换。实验结果表明,加密后的图像类似于白噪声的图像,达到了较为理想的置乱效果。     

CH混沌序列图像加密算法分析

分析了一个基于混沌序列的图像加密算法的安全性,发现该加密算法本质上是一个移位密码且密钥空间太小,利用古典密码中对移位密码的分析方法得到混沌序列,进而给出了穷举参数求解其密钥的已知明文攻击方法。对于大小为M×N的明文图像,该攻击方法的计算复杂性为O(M+N)。理论分析和实验结果均表明该图像加密算法是不安全的。     

An Efficient Block Encryption Cipher Based on Chaotic Maps for Secure Multimedia Applications

ABSTRACT

This paper presents an efficient chaotic-based block encryption cipher (CBBEC), which is a symmetric encryption algorithm designed with the potential of increasing security and improving performance. It is a hybrid mixture from chaos theory and cryptography. Its salient features include the use of eight working registers providing capability to handle 256-bits plaintext/ciphertext block sizes, employing a chaotic logistic map in key scheduling to generate session key used in encryption/decryption, the essential heavy use of data-dependent rotations and the inclusion of integer multiplication as an additional primitive operation. The use of multiplication with eight working registers greatly increases the diffusion achieved per round, allowing for greater security, fewer rounds and increased throughput. Comparative performance evaluation of the proposed chaotic-based block encryption cipher CBBEC with Rijndael, RC6 and RC5 is addressed. Experimental results show that the proposed CBBEC is a fast block cipher, showing its great potential in real-time encryption applications.     

一种基于IC卡仪表系统的Rijndael改进算法及硬件实现

本文根据IC卡仪表系统的实际需求,提出了一种基于Rijndael算法的改进算法,并针对该改进算法的实现问题进行了深入的研究。通过使用动态密码对明文的修补,使其密文长度与明文长度相等。同时,本文基于可编程专用集成电路（ASIC）和VHDL语言,在对接口单元、控制单元、密钥调度模块和加／解密模块分析设计的基础上,给出了用现场可编程门阵列（FPGA）实现该改进算法的一种方案。     

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。