演化密码对抗多重线性密码分析能力的研究

演化密码是我国学者提出的一种新型密码.文中对演化密码对抗多重线性密码分析的能力进行研究,研究表明演化密码对抗多重线性攻击方面的能力高于普通固定算法密码.文中介绍了基于对数似然比(LLR)统计方法的两种多重线性密码分析方法,这两种方法利用多个线性逼近式分别扩展了Matsui最初提出的线性攻击算法1和算法2.在考察这两种算法的数据复杂度N、比特优势a,以及预期成功率PS三者关系的基础上,证明了在比特优势和预期成功率相同的条件下,攻击演化密码的数据复杂度大于攻击固定算法密码的数据复杂度,并论述了在数据复杂度N相同的情况下,攻击演化密码的时间复杂度和空间复杂度都明显高于攻击固定算法密码的情形.这表明演化密码在对抗多重线性攻击方面的安全性高于固定算法密码.     

ARIRANG-256的Biclique攻击

对SHA-3计划候选算法ARIRANG采用的分组密码ARIRANG-256进行了安全性分析。利用ARIRANG-256的密钥扩展与算法本身的加密结构,建立9轮32维的Bicliques,并利用建立的Bicliques给出完整40轮ARIRANG-256的Biclique攻击结果,数据复杂度为232,计算复杂度为2510.8。攻击对数据量的要求非常小且计算复杂度优于穷举搜索攻击,是Biclique攻击在分组密码全轮安全性分析中的又一次成功应用。     

ARIRANG-256的Biclique攻击

对SHA-3计划候选算法ARIRANG采用的分组密码ARIRANG-256进行了安全性分析。利用ARIRANG-256的密钥扩展与算法本身的加密结构,建立9轮32维的Bicliques,并利用建立的Bicliques给出完整40轮ARIRANG-256的Biclique攻击结果,数据复杂度为232,计算复杂度为2510.8。攻击对数据量的要求非常小且计算复杂度优于穷举搜索攻击,是Biclique攻击在分组密码全轮安全性分析中的又一次成功应用。     

基于正交表的双无规范密码方案

如何安全有效地进行数据加密 ,是现代密码学中最重要的问题 .文献 [1]中提出了 4元双无规范密码体制并对其安全性进行了分析 .考虑序列密码可能遭受到的已知明文密文攻击 ,给出了一种特殊的正交表 ,并基于这种正交表和平方根问题建立了密码方案 .最后 ,对该密码方案的安全性进行了分析     

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。     

一种基于纠错码的快速相关攻击算法

快速相关攻击是一种重要的序列密码分析方法。该文提出了一种基于纠错码的快速相关攻击算法：利用特殊的校验方程对密钥进行分割，在对分割后的密钥攻击时将线性分组码转化为低码率卷积码，用Viterbi译码算法恢复出密钥。该算法显著地降低了快速相关攻击算法的译码复杂度。     

一种快速相关攻击算法

提出一种针对序列密码的改进的快速相关攻击算法。将序列密码的攻击问题转化为线性分组码的译码问题,采用最大似然译码方法进行译码。利用Walsh变换进一步优化算法的计算复杂度。对算法中的穷搜索比特数和校验方程重量2个关键参数的选取进行探讨,从理论上推导出校验方程重量与算法攻击成功概率之间的解析关系,为选取参数提供了依据。仿真结果表明,该算法性能优于之前的快速相关攻击算法。     

一种新的混合密码系统

根据非线性动力学中的混沌理论设计了一种混沌序列密码，利用该序列密码与RSA公开密钥算法构造了一种新的混合密码体制．该密码体制的安全性等价于RSA的安全性，但是计算量却远远小于RSA的计算量，该算法既适合于字母文字信息的加密，也适合非字母文字信息的加密．文中给出了一个加密字母文字信息的实例．如果加密汉字计算量会更小一些。     

改进Twister碰撞攻击技术

Twister是SHA-3候选算法中的一个典型的基于AES结构的分组密码算法。介绍Twister算法现有攻击技术,并对计算复杂度进行分析。运用反弹攻击,设计了一种可行的差分路径,对Twister算法圈的碰撞攻击进行分析,得到计算复杂度分别为2128和2184的圈碰撞。基于此对Twister压缩函数的碰撞攻击进行分析,可以降低其计算复杂度。     

对SMS4密码算法改进的差分攻击

差分分析和线性分析是重要的密码算法分析工具.多年来,很多研究者致力于改善这两种攻击方法.Achiya Bar-On等人提出了一种方法,能够使攻击者对部分状态参与非线性变换的SPN结构的密码算法进行更多轮数的差分分析和线性分析.这种方法使用了两个辅助矩阵,其目的就是更多地利用密码算法中线性层的约束,从而能攻击更多轮数.将这种方法应用到中国密码算法SMS4的多差分攻击中,获得了一个比现有攻击存储复杂度更低和数据复杂度更少的攻击结果.在成功概率为0.9时,实施23轮的SMS4密钥恢复攻击需要2^113.5个明文,时间复杂度为2^126.7轮等价的23轮加密.这是目前为止存储复杂度最低的攻击,存储复杂度为2¹⁷个字节.     

对一种新的序列密码结构的密码分析

对新提议的一种基于线性反馈移位寄存器、非线性反馈移位寄存器和过滤布尔函数的序列密码结构的安全性进行了研究,对这种结构给出了一种区分攻击.举例子说明了此攻击的有效性.这种新的攻击表明,此种新的序列密码结构存在潜在的安全弱点.     

快速寻找非线性反馈移位寄存器的编程算法

在流密码中,非线性反馈移位寄存器（non—linearfeedbackshiftregister,NLFsR）是一种常用的安全性较高的伪随机序列生成器。目前仍然没有一种普遍有效的数学算法,能够根据给定的序列或者序列周期,直接推导出NLFSR。提出了一种快速寻找NLFsR的编程算法。该算法基于统一计算架构（computeunifieddevicearchitecture,CUDA）和并行计算来实现,计算速度快,尤其适用于处理高次数的复杂NLFSR。并且该算法可以快速大规模地计算出NLFSR,为未来研究寻找NLFSR的数学算法提供了大量的实验数据。     

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。     

Akelarre分组密码算法的奇偶校验分析

Akelarre分组密码算法的圈函数和循环移位操作使其输入输出的奇偶性保持不变,明文和密文间存在一个形式简单的关系式,从而降低算法安全性。为此,提出一种可对任意轮数的Akelarre分组密码算法进行攻击的奇偶校验分析方法。结果表明,该方法在穷举量约为241时,能恢复出输入输出变换的子密钥信息以及密文对应的明文信息。     

Encryption System with Variable Number of Registers

Encryption in wireless communication systems is an extremely important factor to protect information and prevent fraud. In this paper, we propose a new encryption system for use in stream cipher applications. The design proposed is intended for hardware implementation and based on (n+1) feedback shift registers interconnected in such a way that one register controls the clocking of the other n registers. The aim of this construction is to allow the production of a large family of distinct keystreams when the initial states and feedback functions of the feedback shift registers are unchanged. The produced keystreams are shown to possess the basic security requirements for cryptographic sequences such as long period, high linear complexity and good statistical properties, provided that suitable parameters are chosen. Furthermore, the design is shown to resist various types of cryptanalytic attacks. These characteristics and properties enhance its use as a suitable encryption system for stream cipher applications.     

Grain型级联反馈移存器的非奇异性判定

Grain算法是欧洲序列密码工程eSTREAM最终入选的面向硬件实现的3个序列密码算法之一,它由2个反馈移存器和前馈函数组成,能有效抵御基于线性反馈移存器的序列密码攻击。针对以Grain算法为特例的Grain型级联反馈移存器的非奇异性判定问题,给出Grain型级联反馈移存器在初始化过程和密钥流生成过程中,状态刷新变换均构成双射的充分条件,并通过反例说明对于有限域上的Grain型级联反馈移存器,即使所使用的2个移存器都是非奇异的,并且前馈函数满足相应性质,其状态刷新变换仍可能不构成双射。利用Grain v1算法验证了该非奇异性判定结果的正确性。     

多重周期序列联合线性复杂度及其快速算法

周期序列的线性复杂度是衡量流密码系统安全性能的一个重要指标。近几年人们注重对多重周期序列的联合线性复杂度的研究。该文给出了Fp上周期为Pn的多重周期序列联合线性复杂度的一个新的表达式，介绍了周期为Pn的随机多重周期序列联合线性复杂度分布的计算方法，提出了一种周期为Pn的多重周期序列联合线性复杂度的快速算法。     

基于分布式计算的暴力破解分组密码算法

暴力破解分组密码算法是密码学的重要研究方向。该文基于分布式算法,设计具有高通用性的暴力破解分组密码软件。在局域网内对分组密码算法DES和SMS4的暴力破解进行模拟实现,测试其性能并分析DES和SMS4的暴力破解结果。实验结果表明,该软件通用性较强。     

PAPERS DISCLOSE ALLIES' EDGE IN KNOWING GERMAN CODES

Pless has proposed a stream cipher based on J-K flip-flops that uses 8 linear shift registers with feedback, having a combined length of 97 bits, 4 J-K flip-flops, and a 4-stage cycling counter. The cipher has 2.54×10⁵¹ initial states (keys), and generates a presumably pseudorandom stream whose period is 1.52×10²⁹ bits. Despite these impressive statistics, it is computationally feasible to solve such a cipher with a known-plaintext attack, using as few as 15 characters.