分组密码TWIS的三子集中间相遇攻击-论文.pdf

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1、第35卷第6期通信学报、，ol-35No．62014年6月Journa1onCommunicationsJune2014doi：10．3969／j．issn．1000—436x．2014．06．023分组密码TWIS的三子集中间相遇攻击郑雅菲，卫宏儒(北京科技大学数理学院，北京100083)摘要：对轻量级分组密码TWIS的安全性做进一步分析，将三子集中间相遇攻击应用于忽略后期白化过程的10轮TWIS。基于TWIS密钥生成策略中存在的缺陷，即其实际密钥长度仅为62bit且初始密钥混淆速度慢，攻击恢复lO轮TWlS全部62bit密钥的计算复杂度为2，数据复杂度达到最低，仅为一个已知明密文对。

2、分析结果表明TWIS在三子集中间相遇攻击下是不安全的。关键词：分组密码；TWlS；中间相遇攻击：复杂度中图分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1000．436X(2014)06．0180．053-subsetmeet-in-the-middleattackonblockcipherTWISZHENGYa-fei，WEIHong—nl(SchoolofMathematicsandPhysics，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Todofurtheranalysisofthesec

3、urityoflightweightblockcipherTWIS，3-subsetmeet—in—the—middleattackwasappliedto10一roundTWISwithoutthefinalwhitening．BasedontheweaknessinthekeyscheduleofTWIS：itsac—tualkeysizewasonly62·bitandtheconfusionspeedoftheinitialkeywasratherslow,thetimecomplexitytorecoverthewhole62·bitkeyof10-roundTWISwas2，

4、andthedatacomplexitywaslowenoughwithonlyoneknownplain—text-ciphe~extpair．TheresultshowsthatblockcipherTWISisnotsecureunder3-subsetmeet-in·the-middleattack．Keywords：blockcipher；TWIS；meet-in-the-middleattack；complexity128bit4J。1引言中间相遇攻击(meet—in—the—middleattack)由TWIS是由Oiha等人于2009年提出的轻量级Di街e与Hellman

5、于1977年针对DES的安全性提分组密码算法[”，设计思想基于CLEFIA[，采用出[51。其基本思想为寻找轮数尽可能长的独立密广义Feistel结构，设计者称其分组长度与密钥长度钥，对已知明密文对分别进行加密与解密操作，均为128bit，加密轮数为10轮。算法的设计文章再选定中间变量进行匹配，筛选正确密钥。中间未给出任何密钥恢复攻击。SuBozhan等人首先对相遇攻击对算法结构、密钥生成策略有较严格的其进行了安全性分析，通过构造10轮差分区分器，要求，具有数据复杂度极低的优点。中间相遇攻给出全10轮TWIS不抵抗差分分析的结论[。随击目前已应用于DES、AES、Keeloq等分组密码后

6、，OnurKocak与NeseOztop给出了TWIS安全算法的安全性分析中，详细过程与结果可参见文性的进一步研究，差分分析全l0轮的TWIS，恢复献[6-10】。12bit末轮轮密钥的计算复杂度为2；构造了9．5基于传统的中间相遇攻击，产生了很多改进轮的不可能差分区分器与线性区分器；指出TWIS后的攻击方法，例如，三子集中间相遇攻击。三的实际密钥长度仅为62bit，而不是设计者宣称的子集中间相遇攻击由AndreyBogdanov等人在轻收稿日期：2013．03．05；修回日期：2013．11—20基金项目：国家自然科学基金资助项目(61272476)；内蒙古自治区科技创新引导奖励资金基

7、金资助项目(2012)FoundationItems：TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(61272476)；TheOrientedAwardFoundationforScienceandTechnologicalInnovation，InnerMongoliaAutonomousRegion(2012)第6期郑雅菲等：分组密码TWIS的三子集中间相遇攻击·181·量级分组密码KTA