分組密碼分析技術(shù)的研究.pdf

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1、西安電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文分組密碼分析技術(shù)的研究姓名：張美玲申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：王新梅20100401 ????????????．???????????????????猳????鬭????????????，???????????．??????????????????????????????????????????? 有限域??????????乃?銼盒????形 獨創(chuàng)性?虼蔥灤?聲明日期：本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文

2、的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人保證，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再攥寫的文章一律署名單位為西安電子科技大學(xué)。 ??．?執(zhí)?腫槊藶氳姆⒄垢趴觥?，??】淆”和“擴散”的密碼設(shè)計思想一直被現(xiàn)代分組密碼所借鑒。??年公鑰密碼概現(xiàn)代分組密碼的研究主要包含了兩個方面：分組密碼的設(shè)計和分組密碼的安 ??????準則??：●密碼系統(tǒng)必須是可行的、精確的，且不可破譯的；因此，在設(shè)計一個密碼系統(tǒng)的時候，要求此密碼在?????準則下是安全的。密碼的安全分為兩種，一種是理論安全，即無條件的安全，最

3、好的攻擊方法就是窮舉；另一種是實際安全，即可能存在某些方法在理論上是可以破譯密碼，但破譯過程所需要的時間復(fù)雜度或數(shù)據(jù)復(fù)雜度是不實際的，目前的軟硬件程度是達不到的。因此密鑰的長度，迭代的輪數(shù)，以及“簡單的函數(shù)”的設(shè)計成為在分組密碼設(shè)計的核心。密鑰的長度主要與計算機的窮舉攻擊的能力相關(guān)。而迭代的輪數(shù)取決于它抗差分攻擊和線性攻擊的能力。對于一個新的分組密碼，只有它能夠抗差分攻擊和線性攻擊，才有被考慮的可能。而一個迭代型的分組密碼基本上可以通過足夠多輪的迭代來達到抗差分攻擊和線性攻擊的目的，換句話說，即使這個“簡 ???，?，虼?目贍娌恍枰狥函數(shù)是雙射的；·具有加解密

4、相似，子密鑰使用順序相反；·運行一般是串行的。??????，????等。??密碼結(jié)構(gòu)的加解密過程具有并行性。??緶氡??? ???? 一加密移位寄存器爿?籌?甋位日圖???幻藶敕蠢???鏈接??涑齜蠢??? ?加密紹了中國的無線局域網(wǎng)的分組加密標準??，概括了對??攻擊 ?征概率的上限。最后對全文進行了總結(jié)，并闡述了對后續(xù)工作的一些設(shè)想。 ?時，那么這個密碼算法可以認為是被完全破解了的。已知明文攻擊：攻擊者可以獲得一定數(shù)量的明密文對。如線性攻擊。 ?西安電子科技大學(xué)博士論文：分組密碼分析技術(shù)的研究·捷徑攻擊：與黑盒攻擊相反，它需要具體地分析密碼算法的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，

5、構(gòu)造針對具體算法的攻擊捷徑。如線性分析、差分分析以及它們的推廣分析都是屬于捷徑攻擊，它們需要根據(jù)密碼算法的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造出高概率的線性逼近或差分特征等。它的攻擊過程主要分為兩步：??菇ㄒ桓鑾?制鰨??恢復(fù)輪密鑰。 第二章分組密碼分析技術(shù)定義???罘?．設(shè)分組長度為刀，輪數(shù)為，，兩個／??忍卮?暮蚙‘的差分為： ??‘?冢??????口?????】定義???罘痔卣骷安罘痔卣鞲怕?．?輪的特征?????????????是一??琿??????％????，A??ィ????珹托?％一?差分概率的乘積。需要聲明的是，在實際中，子密鑰間并不是相互獨立且隨機的， ???人婊?難

6、≡衩魑腒，并計算寫，使得?和瑤的差分為‰。加密?和寫，口一，則??锏鬧導(dǎo)觢。輸出它們所對應(yīng)的子密鑰?蠆糠直忍?。?????疦來表征在分析充分多的對后，正確密鑰與錯誤密 ?西安電子科技人學(xué)博士論文：分組密碼分析技術(shù)的研究?其中口是每一個對所建議的平均密鑰數(shù)，∥是預(yù)先利用一些特點一部分錯誤對后，保留下來的明文對的數(shù)目和明文對總數(shù)的比。????????頠??，??為，?植罘鄭?簟鰨菏恰鱫????????鑖：?猅是從阿貝爾群?，?到阿???等． 第二章分組密碼分析技術(shù)???????．?／???兀：?只?／?在此，我們也是假設(shè)輪的子密鑰間是相互獨立隨機的，根據(jù)堆積引理，

7、可得線性???人?兀二。???逡弧＃??。 ?西安電子科技人學(xué)博士論文：分組密碼分析技術(shù)的研究算法進行攻擊。??虜庾詈髇輪的密鑰??，將密文解密，．廣輪，得到第砌輪的密文％，選???????敲床捎胟所對應(yīng)的候選密鑰作研‘?即在正確密鑰和??解密下所得密文相等的概率。?非線性分析????對線性分析作了推廣。 ???腫槊藶階?算法的不可能差分分析加密標準，即????將取代原來的數(shù)據(jù)加密標準???腿?谼?，?，由比利時的兩位密碼學(xué)家??秀，密鑰建立時間極短，且靈敏性良好．????惴ㄔ?韀?】如圖??所示，?和?，∈刃。這個矩陣也被稱為狀態(tài)。 ?西安電子科技大學(xué)博士論

8、文：分組密碼分析技術(shù)的研究?．。、‰．