تحلیل تفاضل ناممکن الگوریتم رمزقالبی LowMC

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 370

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_PADSA-7-2_007

تاریخ نمایه سازی: 3 دی 1398

چکیده مقاله:

تحلیل تفاضل ناممکن یک ابزار قوی برای ارزیابی امنیت رمزهای قالبی به­شمار می­آید. در رمزهای قالبی که بر مبنای ساختار شبکه  جانشینی­ جایگشتی بنا شده­اند، تنها لایه­ای که در برابر تفاضل از خود مقاومت نشان می­دهد، لایه غیرخطی است. بدیهی است توجه به خصوصیات لایه غیرخطی در جلوگیری اعمال حملات آماری نظیر حمله تفاضلی از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین، ویژگی­های این لایه برای مقاومت در برابر این حمله باید به دقت مورد بررسی قرار بگیرد. وجود چنین لایه غیرخطی با توجه به ویژگی­های مورد نیاز و اعمال آن به تمام طول قالب می­تواند باعث مقاومت بیشتر الگوریتم در مقابل حمله تفاضلی شود. طی سالیان اخیر دسته­ جدیدی از رمزهای قالبی بر مبنای ساختار شبکه جانشینی جایگشتی معرفی شده­اند که در آنها لایه غیرخطی تنها به بخشی از قالب اعمال می­شود. در این مقاله چارچوبی عمومی برای یافتن مشخصه­های تفاضل ناممکن در این دسته از رمزهای قالبی نوین ارائه می­شود. برخلاف روش­های فقدان در میانه پیشین که برای یافتن مشخصه­های تفاضل ناممکن استفاده شده است، روش ارائه­شده در این مقاله مستقل از مشخصات لایه خطی الگوریتم رمزنگاری است و به مهاجم اجازه می­دهد که برای الگوریتم­های رمزنگاری با لایه خطی بسیار پیچیده به­صورت سیستماتیک مشخصه­های تفاضل ناممکن موثری را پیدا کند. به منظور نشان دادن کارائی روش ارائه­شده، خانواده رمزهای قالبی LowMC که از لایه­های خطی بیت محور استفاده می­کنند را در این مقاله مورد بررسی قرار داده و براساس چارچوب ارائه­شده در مقاله، مشخصه­های تفاضل ناممکن متعددی برای نسخه­های کاهش یافته LowMC ارائه کرده­ایم. مشخصه­های تفاضل ناممکن به­دست­آمده می­تواند به راحتی در حملات بازیابی کلید    به­کار روند. به­عنوان نمونه نشان می­دهیم که براساس مشخصه تفاضل ناممکن به­دست­آمده برای 63 دور الگوریتم LowMC(128,128,2,128)، یک حمله بازیابی کلید به 64 دور الگوریتم قابل اعمال است. در حمله ارائه شده، پیچیدگی حافظه ، پیچیدگی زمانی برابر  و پیچیدگی داده برابر با  متن منتخب است.

کلیدواژه ها:

رمز قالبی ، تحلیل رمز ، تحلیل تفاضل ناممکن ، الگوریتم رمز قالبی LowMC

نویسندگان

هادی سلیمانی

استادیار، گروه امنیت شبکه و رمزنگاری، پژوهشکده فضای مجازی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران،

علیرضا مهرداد

کارشناس ارشد مخابرات امن و رمزنگاری، پژوهشکده فضای مجازی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • M. R. Albrecht, C. Rechberger, T. Schneider, T. Tiessen, and ...
  • A. Canteaut, S. Carpov, C. Fontaine, T. Lepoint, M. N. ...
  • P. Meaux, A. Journault, F. X. Standaert, and C. Carlet, ...
  • M. R. Albrecht, L. Grassi, C. Rechberger, A. Roy, and ...
  • C. Dobraunig, M. Eichlseder, L. Grassi, V. Lallemand, G. Leander, ...
  • B. Gerard, V. Grosso, M. N. Plasencia, and F. X. ...
  • H. Soleimany, Probabilistic Slide Cryptanalysis and Its Applications to LED-64 ...
  • S. Rasoolzadeh, Z. Ahmadian , M. Salmasizadeh, and M. R. ...
  • Y. Wang, W. Wu , Z. Guo, and X. Yu, ...
  • G. Leander, B. Minaud, and S. Ronjom, A Generic Approach ...
  • I. Dinur, Y. Liu, W. Meier, and Q. Wang, Optimized ...
  • C. Dobraunig, M. Eichlseder, and F. Mendel, Higher-Order Cryptanalysis of ...
  • M. R. Albrecht, C. Rechberger, T. Schneider, T. Tiessen, and ...
  • D. Derler, C. Orlandi, S. Ramacher, C. Rechberger, and D. ...
  • D. Derler, S. Ramacher, and D. Slamanig, Post-Quantum Zero-Knowledge Proofs ...
  • M. Chase , D. Derler, S. Goldfeder, C. Orlandi, S. ...
  • A. BarOn, I. Dinur, O. Dunkelman, V. Lallemand, N. Keller, ...
  • L. Knudsen, DEAL - A 128-bit Block Cipher, Technical report ...
  • E. Biham, A. Biryukov, and A. Shamir, Cryptanalysis of Skipjack ...
  • M. R. Dastajani, M. Javad, and P. Ali, Impossible Differential ...
  • A. Bogdanov, L. R. Knudsen, G. Leander, C. Paar, A. ...
  • J. Daemen and V. Rijmen, AES proposal: Rijndael, 1999. ...
  • نمایش کامل مراجع