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1、第10期电子学报Vol.40No.102012年10月ACTAELECTRONICASINICAOct.2012对基于NLFSR分组密码KTANTAN32的相关密钥中间相遇代数攻击1,3,42张文英,刘祥忠(1.山东师范大学信息科学与工程学院,山东济南250014;2.山东师范大学第二附属中学,山东济南250014;3.山东省分布式计算机软件新技术重点实验室,山东济南250014;4.中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室,北京100093)摘要:本文分析了KTANTAN32的代数学弱点.使用相关密钥中间相遇攻击,用代数推导的方法得到了在24
2、0轮之后所使用某些密钥的一元线性方程,解这些方程便可迅速逐比特恢复相应密钥.因只须一对相关密钥和2个明密文,即可恢复部分密钥比特,攻击的时间复杂度和空间复杂度都可以忽略不计.分析表明KTANTAN32是一个很弱的算法.同时也说明使用NLFSR和线性密钥编排是KTANTAN32的致命弱点,为抵抗相关密钥中间相遇攻击,设计者应在密钥编排中加入非线性因素.关键词:分组密码;KTANTAN32;相关密钥攻击;中间相遇攻击;非线性反馈移位寄存器中图分类号:TN9181文献标识码:A文章编号:0372-2112(2012)10-2097-04电子学报URL:http:
3、//www.ejournal.org.cnDOI:10.3969/j.issn.0372-2112.2012.10.032AnRelated-KeyMee-tin-the-MiddleAlgebraicAttackontheNLFSRBasedBlockCipherKTANTAN321,3,42ZHANGWen-ying,LIUXiang-zhong(1.SchoolofInformationScienceandEngineering,ShandongNormalUniversity,Jinan,Shandong250014,China;2.No.2MiddleSchoolA
4、ttachedtoShandongNormalUniversity,Jinan,Shandong250014,China;3.ShandongProvincialKeyLaboratoryforNovelDistributedComputerSoftwareTechnologyJinan,Shandong250014,China;4.StateKeyLabofInformationSecurity,InstituteofInformationEngineering,ChineseAcademyofSciences,Beijing100093,China)Abstract:In
5、thispaper,weanalyzethealgebraicweaknessofKTANTAN32.Usingrelated-keyandmee-tin-the-middlematchattack,byalgebraicdeducing,wegetsomesingle-variablelinearequationsonsomekeybitsandcanrecoverthesekeybitsinstantlybysolvingthesealgebraicequationsonebyone.Wecanrecoverthekeybitswithonlyonepairsofrelat
6、ed-keys,2plain-text/ciphertextpairs.Thetimecomplexityandthememorycomplexityareallnegligible.WhichindicatesthattheKTANTAN32isaveryweakercryptographicsystem.WeconcludethatusingtheNFSRupdatemodeandthelinearityofthekeyscheduletogetheristhefatalweaknessofKTANTANs.Inordertopreventthecipherfrommeet
7、inthemiddleandmatchattack,itisimportanttointro-ducesomenonlinearityinthekeyscheduleofthisblockcipher.Keywords:blockcipher;KTANTAN32;related-keyattack;mee-tin-the-middleattack;Non-linearfeedbackshiftregister(NLFSR)相对较薄弱的嵌入式处理器,而传统加密算法能耗太1引言大,不能满足其
