利用扩散层固定点对ARIA密码攻击的改进-论文.pdf

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1、2015牟3月四川大学学报(自然科学版)Mar．2015第52卷第2期JournalofSichuanUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．52NO．2doi：103969／j．issn．0490—6756．2015．02．019利用扩散层固定点对ARIA密码攻击的改进李永光，曾光，韩文报(1．解放军信息工程大学，郑州450001；2．数学工程与先进计算国家重点实验室，无锡214125)摘要：ARIA密码算法是韩国学者提出的韩国分组密码标准，该文对ARIA算法扩散层固定点进行了研究，结合固定点和S盒的差分性

2、质，构造了达到概率上界2的6轮差分传递链．此外，利用特殊固定点构造了新的形式为4—4的截断差分路径，实现了7轮截断差分攻击．新的攻击数据和时间复杂度约为2。，存储复杂度约为2．关键词：AIRA密码；固定点；差分链；截断差分攻击中图分类号：TN918．1文献标识码：A文章编号：0490—6756(2015)02—0325—06ImprovedattackonARIAcipherbyusingfixedpointsofdiffusionlayerLIYong—Guang～。ZENGGuang～，HANWen—Bao，(1．ThePLAInform

3、ationEngineeringUniversity，Zhengzhou450001，China；2．StateKeyLaboratoryofMathematicalEngineeringandAdvancedComputing，Wuxi214125，China)Abstract：ARIAcipheristheKoreanblockcipherencryptionstandardproposedbykoreanscholars．Thispaperpresentsastudyonthefixedpointsofthediffusionlayer

4、，anew6-roundhighprobabilitydif—ferentia1trailcanbeconstructedbyusingfixedpointsanddifferentialpropertyoftheSbox，thesedif—ferentialtrailscanreachthehighestprobability2一“．Moreover，7-roundtruncateddifferentialattackisimprovedeffectivelyconsideringthetruncateddifferentia1pathof

5、type4÷4constructedbyspecialfixedpoints．Theimprovedattackrequiresadataandtimecomplexityof2，amemorycomplexityof2．Keywords：ARIAcipher；Fixedpoints；Differentialtrails；Truncateddifferentialattack轮数采用12／14／16轮，而且对密钥生成算法进行1引目了适当的调整．ARIA密码算法是韩国学者DaesungKwonARIR密码算法与AES【2算法相似，采用等人在20

6、03年提出的一种分组密码算法，于2004SPN结构和宽轨迹设计策略．ARIA密码的扩散年被韩国商业部、工业部和能源部确认为韩国标准层采用了具有良好扩散效果的对合运算，分支数分组密码算法．最初的0．8版本采用代替一置换达到8，这使得ARIA算法具有很高的安全性．目网络(SPN)结构，使用两个不同的S盒，消息分前该算法备受关注，针对ARIA算法的安全性分组为128比特，有128／192／256比特三种密钥长析一直是学术界讨论的热点．文献[1]给出了针度，分别对应lO／12／14轮．现行的1．0l-1版本改对ARIA算法的差分分析和线性分析等安全性

7、指进了原来的算法，使用了4个不同的s盒，迭代标；AlexBiryukov等人在文献[3]给出了ARIA收稿日期：2014—04—10基金项目：数学工程与先进计算国家重点实验室开放课题(2013A03，2013A10)作者简介：李永光(1988一)，男，河南淮阳人，硕士研究生，研究方向为信息安全．E-mail：1iyongguang92O@163．com326四川大学学报(自然科学版)第52卷算法版本0．8的安全性评估，包括对7轮算法的扩散层固定点个数达到2，严重超出了随机线性截断差分攻击和专用线性分析等；文献[4]找到了变换的范围．针对如何构

8、造ARIA算法高概率的一些4轮不可能差分，从而对ARIA一128进行了6差分链问题，本文利用ARIA算法扩散层存在的轮不可能差分攻击；文献E5]对6轮不可能差分攻固