密码算法twine和ntru安全性分析

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1、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：绎尊敬日关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其

2、他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：黼导师签名：型j日期：丝F∥目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯iABS田RACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯v主要符号对照表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ix第1章引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1研究背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41．3本文的结构安排．．⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯6第2章预备知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．1分组密码及其经典分析方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．1．1分组密码简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．1．2分组密码的分析方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．112．2能量分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．152．2．1能量分析攻击⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．152．2．2能量分析防御对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．18第3章轻量级分组密码TWINE的不

4、可能差分分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．193．1TWINE算法描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．193．2一些有用的性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯233．3对约减轮数TWINE．80和TWINE．128的不可能差分分析⋯⋯⋯⋯⋯263．3．1TWINE不可能差分路线及有关性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．263．3．2对23轮TWINE．80的不可能差分分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．303．3．3对24轮TWINE一128的不可能差分分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．4一小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯．．44第4章对受保护的NTRU体制的碰撞攻击⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．454．1NTRU加密算法介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．454．1．1卷积的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．474．2Lee等给出的攻击方法和相应的对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474．2．1Lee等对未受保护的NTRU的攻击⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．2．2Lee等的抗能量分析攻击的对策⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．492目录4．3碰撞攻击受保护的NTRU加密算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．504．3．1分析此三个对策⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5l4．3．2基于汉明重量模型的碰撞攻击⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯514．3．3基于汉明距离模型的碰撞攻击⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯544．3．4攻击其他参数版本⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．564．4实验与效率比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯574．4．1实验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．574．4．2与Lee等的攻击比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．604．5小结⋯⋯⋯．一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61第5章结论和研究计划⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．65致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71个人简历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．73山东大学博士学位论文密码算法TWINE和NTRU的安全性分析郑学欣山东大学数学学院密码技术与信息安全教育部重点实验室摘要密码学作为信息安全的重要基础，在现代网络社会中发挥着极其重要的作用。密码学中的加密算法分为非对称加密算法(又称为公钥加密算法)和对称加密算法(又称为私钥加密算法)两大类。本文的研究

8、对象TWINm是对称加密算法，NTRU是非对称加密算法。对称密码包括分组密码、流密码和哈希函数。随着手持设备、RFID等的发展，在资源受限的环境中使用的分组密码(即轻量级分组密码)得到了广泛关注并迅速发展起