分组密码发展报告11-15-2017年10月.ppt

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分组密码发展报告11-15

分组密码发展专题报告 报告人: 吴文玲 中国科学院软件研究所 2009-11-15 内 容 国际分组密码的发展态势 我国分组密码的发展现状 国内外研究进展比较分析 分组密码的发展趋势 一、国际分组密码的发展态势 分析方法 工作模式 设计理论 1.1 分析方法 传统分析方法:将密码算法看作一个理想的数学模型,假定它在一个封闭的、可信的计算环境里运行,攻击者既不能观察运算过程中的内部状态,也不能修改或干扰它 侧信道攻击:针对密码的实现方式和应用方式的攻击方法,在实际应用中密码算法会通过物理装置泄露一些信息,利用这些信息攻击密码系统就是所谓的侧信道攻击 侧信道攻击 国际会议-CHES(Cryptographic Hardware and Embedded Systems) 主要侧信道攻击: 计时攻击 能量攻击 错误攻击 电磁攻击 缓存攻击 传统分析方法 不可能差分分析 它和差分分析相反,差分分析利用的是高概率差分,而不可能差分分析利用的是概率为0的差分 对于一条概率为0的差分路径,当用正确密钥解密密文对时,不会得到符合该路径的差分;如果用猜测密钥值解密密文对,得到符合该路径的差分,那么该猜测值是错误的;通过筛去所有的错误猜测值,获取正确密钥 相关密钥攻击 Related-key attack 反映了密钥扩展算法对分组密码安全性的影响 基本思想:利用密钥扩展算法的弱点,假设攻击者不知道密钥值本身,但是已知(或选择)两个密钥之间的关系,然后通过密钥差分消掉中间值差分的方法,提高差分概率,改进分析结果 1.2 工作模式 新标准的征集与推出 1.2 工作模式 新标准的征集与推出 应用需求的推动 1.2 工作模式 新标准的征集与推出 应用需求的推动 技术的成熟 1.3 设计理论 2004年以来,国际上公布的分组密码: 标准(行业): ARIA、SMS4、FOX、CLEFIA 轻量级分组密码: PRESENT、HIGHT、Mcrypton、SEA、DESL、CGEN、Eagle-64和Eagle-256 其它: C、KFC、HD 1.3 设计理论 整体结构 ARIA:SP结构 SMS4 :广义Feistel结构 FOX:变体L-M结构 CLEFIA:广义Feistel结构 1.3 设计理论 整体结构 S-盒和P置换 S-盒多采用有限域上的幂函数复合线性变换,比如ARIA、SMS4、FOX 多数算法的特色都体现在 P置换的设计 二、我国分组密码的发展现状 设计 分析 工作模式 2.1 设计 SMS4分组密码 整体设计水平和国外算法相当, 具有自身的特色和创新之处 2.1 设计 SMS4分组密码 基础模块的构造和分析 2.2 分析 国际标准:AES、Camellia、CAST、MISTY1 国家/行业标准:SMS4、ARIA、FOX 公开算法:PURE、MMB、IDEA 2.2 分析 国际标准:AES、Camellia、CAST、MISTY1 国家/行业标准:SMS4、ARIA、FOX 公开算法:PURE、MMB、IDEA 2.3 工作模式 设计:经典模式的改进,并行性和易用性 安全性分析:在特定的安全模型下 安全模型:可证明理论的核心 三、国内外研究进展比较分析 分组密码算法标准化 分组密码设计理论 分组密码分析方法 分组密码工作模式 三、国内外研究进展比较分析 分组密码算法标准化 分组密码设计理论 分组密码分析方法 分组密码工作模式 三、国内外研究进展比较分析 分组密码算法标准化 分组密码设计理论 分组密码分析方法 分组密码工作模式 三、国内外研究进展比较分析 分组密码算法标准化 分组密码设计理论 分组密码分析方法 分组密码工作模式 谢 谢! * * 差分密码分析 线性密码分析 高阶差分密码分析 截断差分密码分析 不可能差分分析 滑动攻击 boomerang攻击 矩阵攻击 多重线性密码分析 非线性密码分析 划分密码分析 相关密钥攻击 相关密码攻击 积分攻击 Square攻击 碰撞攻击 代数攻击 差分线性分析 相关密钥积分攻击 相关密钥矩阵攻击 ..... AES-128 W. Zhang, W. Wu, D. Feng,New Results on Impossible Differential Cryptanalysis of Reduced AES, ICISC 2007. MISTY1 O. Dunkelman1, N. Keller,An Improved Impossible Differential At

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