一种基于分组密码的hash函数

提出了一个基于分组密码的hash函数体制,它的rate小于1但却具有更高的效率,同时,这个hash函数可以使用不安全的压缩函数进行构造,降低了对压缩函数安全性的要求.首先,在黑盒子模型下对这个新的体制的安全性进行了证明,然后给出了能够用于构造该体制的使用分组密码构造的压缩函数,最后通过实验对比发现,新hash函数的速度比rate为1的hash函数快得多.实验结果表明,除了rate以外,密钥编排也是影响基于分组密码hash函数效率的重要因素,甚至比rate影响更大.该体制只有两个密钥,不需要进行大量的密钥扩展运算,大大提高了基于分组密码hash函数的效率,而且该体制可以使用现有的分组密码来构造.

SMS4密码算法的差分故障攻击

SMS4是用于WAPI的分组密码算法,是国内官方公布的第一个商用密码算法.由于公布时间不长,关于它的安全性研究尚没有公开结果发表.该文研究SMS4密码算法对差分故障攻击的安全性.攻击采用面向字节的随机故障模型,并且结合了差分分析技术.该攻击方法理论上仅需要32个错误密文就可以完全恢复出SMS4的128比特种子密钥.因为实际中故障发生的字节位置是不可能完全平均的,所以实际攻击所需错误密文数将略大于理论值;文中的实验结果也验证了这一事实,恢复SMS4的128bit种子密钥平均大约需要47个错误密文.文章结果显示SMS4对差分故障攻击是脆弱的.为了避免这类攻击,建议用户对加密设备进行保护,阻止攻击者对其进行故障诱导.

对DES的Rectangle攻击和Boomerang攻击

作为加密标准，DES（data encryption standard）算法虽然已被AES（advanced encryption standard）算法所取代，但其仍有着不可忽视的重要作用．在一些领域，尤其是金融领域，DES和Triple DES仍被广泛使用着．而近年来又提出了一些新的密码分析方法，其中，Rectangle攻击和Boomerang攻击已被证明是非常强大而有效的．因此，有必要重新评估DES算法抵抗这些新分析方法的能力．研究了DES算法针对Rectangle攻击和Boomerang攻击的安全性．利用DES各轮最优差分路径及其概率，分别得到了对12轮DES的Rectangle攻击和对11轮DES的Boomerang攻击．攻击结果分别为：利用Rectangle攻击可以攻击到12轮DES，数据复杂度为2~(62)。个选择明文，时间复杂度为2~(42)次12轮加密；利用Boomerang攻击可以攻击到11轮DES，数据复杂度为2~(58)个适应性选择明密文，时间复杂度为2~(38)次11轮加密．由于使用的都是DES各轮的最优差分路径，所以可以相信，该结果是Rectangle攻击和Boomerang攻击对DES所能达到的最好结果．

一类基于混沌函数的分组密码的安全性评估

评估了一类基于混沌函数的分组密码（generalized Feistel structure,简称GFS）抵抗差分密码分析和线性密码分析的能力，如果轮函数是双射且它的最大差分特征概率和线性逼近概率分别是p和q，则r轮GFS的最大差分特征和线性逼近的概率分别以p^r-1和q^r-1为其上界。

对一个基于细胞自动机的分组密码变形的分析

Subhayan Sen等人提出了一个基于细胞自动机的分组密码系统(cellular automata based cryptosystem,简称CAC),但并没有给出CAC的某些构造模块的细节描述,从应用角度考虑,将其中的一个模块固定得到CAC的变形--SMCAC(samemajor-CACAC).对SMCAC进行密码分析,结果表明,CAC的这种变形在选择明文攻击下是极不安全的.对SMCAC进行分析的意义在于,知道CAC的具体设计细节以后,借鉴对SMCAC的分析,有可能对CAC密码系统本身的安全性造成威胁.

对低轮AES-256的相关密钥-不可能差分密码分析

研究AES-256抵抗相关密钥-不可能差分密码分析的能力.首先给出相关密钥的差分,该差分可以扩展到8轮(甚至更多轮)子密钥差分;然后构造出一个5.5轮的相关密钥不可能差分特征.最后,给出一个对7轮AES-256的攻击和4个对8轮AES-256的攻击.

AC分组密码的差分和线性密码分析

讨论AC分组密码对差分和线性密码分析的安全性，通过估计3轮AC的差分活动盒子的个数下界和12轮AC的线性活动盒子的个数下界，本文得到AC的12轮差分特征概率不大于2－128和线性逼近优势不大于2－67，因此，AC分组密码对差分和线性密码分析是安全的。

低轮FOX分组密码的碰撞-积分攻击

FOX是最近推出的系列分组密码，它的设计思想基于可证安全的研究结果，且在各种平台上的性能优良．本文利用碰撞攻击和积分攻击相结合的技术分析FOX的安全性，结果显示碰撞-积分攻击比积分攻击有效，攻击对4轮FOX64的计算复杂度是2^45.4，对5轮FOX64的计算复杂度是2^109.4，对6轮FOX64的计算复杂度是2^173.4，对7轮FOX64的计算复杂度是2^237.4，且攻击所需数据量均为2^9；也就是说4轮FOX64／64、5轮FOX64／128、6轮FOX64／192和7轮FOX64／256对本文攻击是不免疫的．

改进的CBC模式及其安全性分析

针对CBC模式在分块适应性攻击模型下不安全这一问题，提出了一个新的分组密码工作模式。新方案引进了Gray码，改变了原有模式的输入方式，打乱了前后输出输入的内在联系。同时，利用规约的思想对其安全性进行了分析。结果表明，在所用分组密码是伪随机置换的条件下，方案在分块适应性攻击模型下是可证明安全的。