分组密码分析技术的研究.pdf

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1、西安电子科技大学博士学位论文分组密码分析技术的研究姓名：张美玲申请学位级别：博士专业：通信与信息系统指导教师：王新梅20100401 ������������．�������������������猳����鬭������������，�����������．������������������������������������������� 有限域����������乃�銼盒����形 独创性�虼葱滦�声明日期：本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文

2、的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 ��．�执�肿槊苈氲姆⒄垢趴觥�，��】淆”和“扩散”的密码设计思想一直被现代分组密码所借鉴。��年公钥密码概现代分组密码的研究主要包含了两个方面：分组密码的设计和分组密码的安 ������准则��：●密码系统必须是可行的、精确的，且不可破译的；因此，在设计一个密码系统的时候，要求此密码在�����准则下是安全的。密码的安全分为两种，一种是理论安全，即无条件的安全，最

3、好的攻击方法就是穷举；另一种是实际安全，即可能存在某些方法在理论上是可以破译密码，但破译过程所需要的时间复杂度或数据复杂度是不实际的，目前的软硬件程度是达不到的。因此密钥的长度，迭代的轮数，以及“简单的函数”的设计成为在分组密码设计的核心。密钥的长度主要与计算机的穷举攻击的能力相关。而迭代的轮数取决于它抗差分攻击和线性攻击的能力。对于一个新的分组密码，只有它能够抗差分攻击和线性攻击，才有被考虑的可能。而一个迭代型的分组密码基本上可以通过足够多轮的迭代来达到抗差分攻击和线性攻击的目的，换句话说，即使这个“简 ���，�，虼�目赡娌恍枰狥函数是双射的；·具有加解密

4、相似，子密钥使用顺序相反；·运行一般是串行的。������，����等。��密码结构的加解密过程具有并行性。��缏氡��� ���� 一加密移位寄存器爿�籌�甋位日图���幻苈敕蠢���链接��涑龇蠢��� �加密绍了中国的无线局域网的分组加密标准��，概括了对��攻击 �征概率的上限。最后对全文进行了总结，并阐述了对后续工作的一些设想。 �时，那么这个密码算法可以认为是被完全破解了的。已知明文攻击：攻击者可以获得一定数量的明密文对。如线性攻击。 �西安电子科技大学博士论文：分组密码分析技术的研究·捷径攻击：与黑盒攻击相反，它需要具体地分析密码算法的数学结构，

5、构造针对具体算法的攻击捷径。如线性分析、差分分析以及它们的推广分析都是属于捷径攻击，它们需要根据密码算法的数学结构，构造出高概率的线性逼近或差分特征等。它的攻击过程主要分为两步：��菇ㄒ桓銮�制鳎��恢复轮密钥。 第二章分组密码分析技术定义���罘�．设分组长度为刀，轮数为，，两个／��忍卮�暮蚙‘的差分为： ��‘�冢������口�����】定义���罘痔卣骷安罘痔卣鞲怕�．�轮的特征�������������是一��琿������％���ィ珹��ィ����珹托�％一�差分概率的乘积。需要声明的是，在实际中，子密钥间并不是相互独立且随机的， ���人婊�难

6、≡衩魑腒，并计算写，使得�和瑶的差分为‰。加密�和写，口一，则��锏闹导觢。输出它们所对应的子密钥�虿糠直忍�。�����疦来表征在分析充分多的对后，正确密钥与错误密 �西安电子科技人学博士论文：分组密码分析技术的研究�其中口是每一个对所建议的平均密钥数，∥是预先利用一些特点一部分错误对后，保留下来的明文对的数目和明文对总数的比。��������頠��，��为，�植罘郑�簟鳎菏恰鱫��������鑖：�猅是从阿贝尔群�，�到阿���等． 第二章分组密码分析技术�������．�／���兀：�只�／�在此，我们也是假设轮的子密钥间是相互独立随机的，根据堆积引理，

7、可得线性���人�兀二。���逡弧＃��。 �西安电子科技人学博士论文：分组密码分析技术的研究算法进行攻击。��虏庾詈髇轮的密钥��，将密文解密，．广轮，得到第砌轮的密文％，选�������敲床捎胟所对应的候选密钥作研‘�即在正确密钥和��解密下所得密文相等的概率。�非线性分析����对线性分析作了推广。 ���肿槊苈階�算法的不可能差分分析加密标准，即����将取代原来的数据加密标准���腿�谼�，�，由比利时的两位密码学家��秀，密钥建立时间极短，且灵敏性良好．����惴ㄔ�韀�】如图��所示，�和�，∈刃。这个矩阵也被称为状态。 �西安电子科技大学博士论

8、文：分组密码分析技术的研究�．。、‰．