Kasumi算法FI函数的差分上界分析.PDFVIP

Vo l. 12 No.2 信息工程大学学报 第 12 卷第 2 期 2011 年 4 月 Journal of Information Engineering University Apr.2011 Kasumi 算法 FI 函数的差分上界分析 孔凡杰，李磊，韩文报 (信息工程大学信息工程学院，河南郑州 450002) 摘要:差分分析是目前攻击分组密码十分有效的方法之一。证明了 Fl 函数的平均差分概率上 界值，重点分析了 Fl 函数在各种变形下的平均差分概率上界。结果表明:对于 Fl 函数这种结 2 n 构，采用奇数维 S 盒可使得平均差分概率上界达到 2 - 。 关键词 : Kasumi 算法;差分分析;平均差分概率 ;3GPP 中图分类号:TN918.1 文献标识码:A 文章编号:1671-0673(2011)02 -0129 一 05 Differential Upper Bound on the FI Function of Kasumi Algorithm KONG Fan-jie , 11 Lei , HAN Wen七ao (Institute of Information Engineering , Information Engineering University , Zhengzhou 450002 , China) Abstract: Differential cryptanalysis is an efficient method to attack block ciphers. The purpose of this paper is to give an upper bound to the average differential probability of FI functions. Moreover , it is showed that there exist functions such that the average differential probabilities are less than or equal t022-n. Key words: Kasumi; differential cryptanalysis; average differential probability; 3 GPP 0 引言 Kasumi[8] 分组密码由欧洲标准机构 ETSI (European Telecommunication Standards Institute) 下属的安全 算法组于 1999 年设计，被用于 3 GPP (3 ,d Generation Partnership Project) 移动通信的必威体育官网网址算法/8[9] 和完整 性检验算法/9[9] 中。 Kasumi 算法是一个8 轮的 feistel 结构密码，由 64-bit 输入和 128-bit 的密钥，产生 64- bit 的输出，它是第三代移动通信系统的核心算法之一。 Kasumi 算法含有 3 个主要函数，分别为 FO 、 FL 和 Fl。其中 FO 和 FL 构成算法的轮函数，Fl 则用于 组成 FO 函数。 Kasumi 算法的非线性主要依赖 FO 函数更进一步讲是依赖 Fl 函数。因而 Fl 雨数的平均 差分概率对整个算法的抗差分分析影响很大。 差分密码分析[7]是迄今已知的攻击选代密码比较