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(dú)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(shí)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)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?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(shí)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(kuò)散”的密碼設(shè)計(jì)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(gè)方面：分組密碼的設(shè)計(jì)和分組密碼的安 ??????準(zhǔn)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(jì)一個(gè)密碼系統(tǒng)的時(shí)候，要求此密碼在?????準(zhǔn)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(shí)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(shí)間復(fù)雜度或數(shù)據(jù)復(fù)雜度是不實(shí)際的，目前的軟硬件程度是達(dá)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(jì)成為在分組密碼設(shè)計(jì)的核心。密鑰的長度主要與計(jì)算機(jī)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(gè)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(gè)迭代型的分組密碼基本上可以通過足夠多輪的迭代來達(dá)到抗差分攻擊和線性攻擊的目的，換句話說，即使這個(gè)“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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)??，概括了對??攻擊 ?征概率的上限。最后對全文進(jìn)行了總結(jié)，并闡述了對后續(xù)工作的一些設(shè)想。 ?時(shí)，那么這個(gè)密碼算法可以認(rèn)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(gè)／??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??????％???ィ珹??ィ????珹托?％一?差分概率的乘積。需要聲明的是，在實(shí)際中，子密鑰間并不是相互獨(dú)立且隨機(jī)的， ???人婊?難

6、≡衩魑腒，并計(jì)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(cuò)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(gè)對所建議的平均密鑰數(shù)，∥是預(yù)先利用一些特點(diǎn)一部分錯(cuò)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(dú)立隨機(jī)的，根據(jù)堆積引理，

7、可得線性???人?兀二。???逡?。??。 ?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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，即????將取代原來的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)???腿?谼?，?，由比利時(shí)的兩位密碼學(xué)家??秀，密鑰建立時(shí)間極短，且靈敏性良好．????惴ㄔ?韀?】如圖??所示，?和?，∈刃。這個(gè)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?．。、‰．