一类SP结构的不可能差分区分器证明

针对分组密码SP结构的不可能差分区分器轮数的下界进行证明,提出的方法使用线性代数的理论,对系数矩阵P及P-1进行分析,提出了系数矩阵部分子空间存在两个行向量线性相关时,可证明至少存在四轮不可能差分区分器。uBlock算法是SPN结构,提出的方法对uBlock算法进行了分析验证,说明了结论的正确性,进一步,使用该算法搜索到比uBlock算法设计文档更多的不可能差分区分器。针对SPN结构线性扩散层P,使用了本原指数的概念,使用线性扩散层P的本原指数对SPN结构不可能差分的轮数进行论证。分析结果表明,分组密码SP结构至少存在四轮不可能差分区分器。     

Feistel-SP结构迭代差分的自动化搜索

基于新的符号差分表示方法提出了一种自动化搜索技术,可以搜索出典型Feistel-SP结构的分组密码的最优迭代差分模式,选择合适的迭代差分模式可以遍历出所有最优的迭代差分路径,不仅大大降低计算复杂性,还能通过迭代差分模式构造出多轮最优差分路径。以轻量级分组密码MIBS为例,应用自动化搜索工具,给出了MIBS的3轮、4轮最优迭代差分路径,概率分别为2-20、2-26,并搜索出所有满足条件的最优迭代差分路径。     

基于FPGA的AES-128密码算法实现研究

介绍了AES算法的流程,以及基于Stratix系列FPGA实现AES-128加解密算法的设计思路和优化措施。和未优化前的设计进行比较,证明了设计方案的有效性。     

基于FPGA的ECC算法高速实现

椭圆曲线密码体制(Elliptic Curve Cryptosystem,ECC)是目前已知的所有公钥密码体制中能提供最高比特强度(strength-per-bit)的一种公钥加密体制。研究椭圆曲线密码算法的芯片设计有较大的研究价值和实用价值。本文在深入研究椭圆曲线加解密理论基础上,使用Verilog硬件描述语言实现了一种ECC加密算法,具有高速低功耗的特点。     

低轮MIBS分组密码的积分分析

分组密码算法MIBS是轻量级密码算法,其设计目标是适用于RFID和传感等资源受限的环境.对其进行了积分分析,给出了一个5轮的积分区分器,并利用高阶积分的技术将该5轮区分器向前扩展了3轮.据此对MIBS进行了8轮、9轮和10轮的攻击.8轮攻击数据复杂度为29.6,时间复杂度为235.6次加密; 9轮的攻击数据复杂度为237.6,时间复杂度为240次加密;10轮的攻击数据复杂度为261.6,时间复杂度为240次加密.同时该攻击结果适用于MIBS-64和MIBS-80两个版本.研究结果表明,这种所使用的高阶积分技术对于Feistel-SP结构的分组密码普遍适用.     

基于FPGA的ECC数字签名方案优化设计

ECC数字签名算法是目前的研究热点之一。本文根据ECC数字签名算法的相关理论,使用Verilog语言实现了其完整方案,并给予相应的优化。给出了关键部分的仿真结果。     

对一个盲群签名的伪造攻击方案

严亚俊等人提出了一种盲群签名方案,并称经过安全性分析是有效的,但是经过认真分析,该方案可以被伪造攻击：任何一个群成员可以伪造签名,通过验证而使群权威无法识别。该文提出了一种有效的伪造攻击方案,给出了原方案被攻击的原因。     

类AES算法S盒的优化实现

本文基于多项式基构造有限域上运算来优化类AES算法的S盒.通过搜索域间的同构映射矩阵,将GF(2⁸)上有限域求逆运算转换到复合域GF((2⁴)²)中.利用SAT求解器搜索简化有限域GF(2⁴)上的乘法逆运算,给出2种不同的多项式基优化方案.方案1使用传统的3类门电路来构建复合域.在方案1的基础上,方案2使用了比特级的优化方法,引入MUX门电路,电路面积和门电路数量比方案1更少.使用SMIC130 nm和SMIC65 nm工艺对电路面积进行评估.在现有使用同种类门电路的方案中,本文的结果较优.     

改进的SMBA算法不可能差分分析

SMBA是2019年全国密码算法设计竞赛胜出算法之一,软硬件实现效率高且具有较强的安全性.本文对该算法抗不可能差分分析的能力进行了新的鉴定,进行了6轮SMBA-128算法不可能差分区分器的推导和证明,比设计者给出的区分器多了1轮;基于其中1个区分器首次给出了9轮密钥恢复攻击,数据复杂度和时间复杂度分别为2^104.2和2¹²¹;基于找到的SMBA-256算法的8轮不可能差分区分器,进行了12轮密钥恢复攻击过程,数据复杂度和时间复杂度分别为2^248.2和2^227.6.由此说明SMBA算法仍然具有足够的安全冗余.     

改进的Mastui算法差分路径自动化搜索方法

本文首先对Mastui算法进行了两方面的改进,首先重构了S盒差分分布表,转变成密集型哈希表。然后提出基于向量的一种严格剪枝技术,可以尽早筛选掉不满足的差分路径。然后将改进算法应用到了Feistel结构和SP结构类型的分组密码中,以轻量级分组密码MIBS为例,应用所给出的自动化搜索技术,搜索出4轮的最优差分概率为2-12,相比文献[2]所声称MIBS最好的4轮差分特征概率为2-16,具有更优结果。本文同时也给出其r(8≤r≤12)轮的差分特征,搜索出12轮最优迭代差分路径,其概率为2-56。