试论aes的差分-代数攻击研究

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1、中南大学硕士学位论文AES的差分-代数攻击研究姓名：温从剑申请学位级别：硕士专业：计算机科学与技术指导教师：刘连浩20090603摘要自从Rijndael在2000年被确定为高级加密标准AES之后，AES的研究一直是个热点，AES的各个方面都被进行了研究以期望能攻破AES，但始终没有找到合适的攻击方法对完整的AES产生威胁。近年来，有种新的可以攻击分组密码的攻击方法被提出，那就是差分一代数攻击。这是一种将差分分析和代数攻击相结合的新方法。本文给出了AES被评选的过程，对AES的研究现状进行了介绍，同时对AES的设计原理进行了详细的介

2、绍，给出了分组密码的六种攻击方法强力攻击、功耗分析、差分分析、线性分析、Square攻击和代数攻击的介绍，总结出目前还没有有效的攻击方法能实现对完整版本AES的攻击，得出还需要挖掘新的攻击思路和方法的结论。然后介绍了差分一代数攻击的原理，并详细给出了如何利用AES算法的特性来进行差分一代数攻击，并给出了AES差分特征的寻找方法和差分一代数攻击对AES的详细分析过程。最后详细给出了5轮AES．256的差分一代数攻击的实现过程，并在5轮AES．256的差分一代数攻击的基础之上，并给出了6轮AES．256的差分一代数攻击过程，得到的结果比

3、穷举攻击更有效。并且对5轮和6轮的攻击都给出了攻击复杂度、攻击的信噪比和成功率。关键词差分一代数，高级加密标准，差分分析，代数攻击ABSTRACTSinceRijndaelisfinalizedasAdvancedEncryptionStandard(AES)in2000，AESresearchhasalwaysbeenahotspot．AESallaspectsofthestudywasconductedtolookforwardtObreakAES．Buttheredidnotfindasuitablemethodofattac

4、kthreatAEScomplete．Inrecentyears，thereanewattackmethodwaspreposedcalleddifferential—algebraicattackwhichcanattackblockcipher．Itisakindofmethodwhichcombinatesdifferentialanalysisandalgebraicattack．Inthispaper'theselectingprocessofAES，thestatusoftheAESstudyandthedesignpr

5、incipleofAESareintroducedindetail．Sixattackmethodsofblockcipher—strongattack，poweranalysis，differentialanalysis，linearanalysis，Squareattackandalgebraicattackareintroducedindetailinthispaper．ItisconcludedthereisnoeffectivemethodofattackonAESandnewideasandmethodsofattack

6、iSneededtogrub．Thentheprincipleofdifferential-algebraicattackisintroducedindetail．HowtousethecharacteristicsofAESfordifferential—algebraicattackisgivenindetail．AndthewaytofindthedifferentialcharecteristicsofAESandtheanalusisprocessofdifferential—algebraicattackonAESare

7、givenindetail．Atlast，theimplementprocessofdifferential-algebraicattackonAESisgiven．Andat5AES-256differential—algebraicattackbasedon6givetheprocessofthedifferential—algebraicattackonAES，theresultsmoreeffectivethantheexhaustiveattack．Andon5and6thecomplexityoftheattack，th

8、esignal—to—noiseoftheattackandthesuccessrateoftheattackareallgiven．IIKEYWORDSdifferential·algebraic，AdvancedEncryptio