sms4算法的白盒密碼算法設(shè)計與實現(xiàn)

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2、明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師巧導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及聯(lián)得的研究成果。據(jù)我所知，餘丫文中特別加驚注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)來或撰寫過的研究成果，也不包含為．獲得電子科技大學(xué)或其它教肯化構(gòu)的學(xué)位或證書而使川過的材料。與巧一同工作的同志對木研究所做的任何貢獻(xiàn)均ｄ在論文中作丫明確的說明并表小謝意。知旁：年Ｊｊ＿１作者簽名：Ｈ期?。墸犝摿x使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解化子科技大學(xué)有關(guān)做留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，巧權(quán)保留并向菌家有關(guān)部ｎ或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)Ｗ從將學(xué)位

3、論文的全、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可Ｗ采巧部或部分閑容編入巧用影印縮或巧描苯等裳制手段保存、匯編學(xué)位論義。（保密的學(xué)位論文在解密后惦遵）守此規(guī)定名：巧簽：、作巧簽師名謀ｖ：年ＵＷ加ｆ（Ｈ＾分類號密級注1UDC學(xué)位論文SMS4算法的白盒密碼算法設(shè)計與實現(xiàn)（題名和副題名）尚培（作者姓名）指導(dǎo)教師李勝強(qiáng)副教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)密碼學(xué)提交論文日期2016.6論文答辯日期2016.5.26學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年6月答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。White-Bo

4、xCryptographyAlgorithmDesignAndImplementationOfSMS4AMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CryptographyAuthor:ShangPeiSupervisor:LiShengqiangSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunications摘要摘要近年來，隨著密碼攻擊方式的發(fā)展，傳統(tǒng)的黑盒密碼攻擊模型顯得越來越脆弱。不

5、同于傳統(tǒng)的密碼攻擊模型，白盒攻擊模型賦予了攻擊者更多的能力，在白盒攻擊環(huán)境下，攻擊者對密碼算法的運行擁有完全的控制權(quán)，并且能夠觀察及更改軟件運行時的數(shù)據(jù)。能夠抵抗白盒攻擊的密碼算法稱為白盒密碼。設(shè)計白盒密碼的目的是為了在白盒攻擊環(huán)境中，對密鑰信息進(jìn)行隱藏，有效地防止攻擊者在白盒攻擊環(huán)境中獲得密鑰信息。因此，設(shè)計安全高效的白盒密碼算法具有非常重要的意義。SMS4算法是我國用于無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的第一個分組密碼算法，受到廣泛應(yīng)用。本文的研究目標(biāo)是設(shè)計安全高效的白盒SMS4密碼算法，并且開發(fā)出白盒SMS4算法應(yīng)用軟件。主要研究內(nèi)容包括：（1）對白盒密碼及其設(shè)計方法和安全性評估

6、進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)和總結(jié)；分析了肖雅瑩等人提出的白盒SMS4算法的設(shè)計特點；分析林婷婷等對肖-白盒SMS4算法的攻擊方法以及其能夠攻擊成功的原因。（2）在肖-白盒SMS4算法的基礎(chǔ)上提出兩種改進(jìn)算法，并對改進(jìn)算法進(jìn)行效率分析和安全性分析。改進(jìn)算法一將肖-白盒SMS4算法中的四個查找表改為兩個查找表，節(jié)省了查表次數(shù)，但增大了存儲空間；從安全性方面來講，改進(jìn)算法一可以將攻擊時間復(fù)雜度提高至少2倍。改進(jìn)算法二簡化了肖-白盒SMS4算法中的參數(shù)P、P?和P??，這樣在計算保存參數(shù)的過程中會減小計算的復(fù)雜度，簡化i?ji?4i?4參數(shù)后的白盒多樣性和白盒含混度仍能滿足一定的安全性

7、；另一方面增加了外部編碼，完善了白盒SMS4算法。（3）針對改進(jìn)的白盒SMS4算法，完成白盒SMS4算法的軟件實現(xiàn)，并在MFC上開發(fā)出可視化加解密應(yīng)用軟件；并且將白盒SMS4算法與黑盒SMS4算法進(jìn)行比較，從實現(xiàn)效率、運行速度以及安全性等方面分別進(jìn)行分析。白盒SMS4算法能夠在白盒攻擊環(huán)境中有效地保護(hù)密鑰信息，拓寬了SMS4算法的應(yīng)用領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：白盒密碼，白盒攻擊環(huán)境，SMS4算法IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,withthedevelopmentofcipherattacks,thetraditionalblack-boxcry