一类SPN结构密码设备的故障注入攻击技术(英文)

提出了一种有效的故障注入攻击技术,能够攻击一类使用特定结构SPN密码的设备.这种攻击方法基于字节错误模型,仅需要少量故障密文即可攻破一类具有特定置换层的SPN密码算法.分析给出了故障和特定置换层如何导致秘密信息泄露的原因.同时,对于具体的密码算法ARI-A和PRESENT进行了攻击实例.     

秘密分享密码体制进展

秘密分享是密码学研究中的一个热点问题,从中衍生的问题非常复杂 而就秘密分享密码体制、广义秘密分享密码体制和秘密分享的攻击欺诈行为以及防范手段,指出几个热点和研究发展的方向有重要意义     

加速RSA算法的定时攻击研究

为了研究以适应弱计算环境提高密码运算速度为目标而经过Montgomery和中国剩余定理等方法加速后RSA算法的密码时间相关安全性,论文分析了Montgomery模幂运算中额外约简的发生几率,输入参数与运行时间之间的关系,提出了改进的定时按住比特搜索攻击方法,选择密文输入,对比运算耗时差量定时,按位搜索RSA的秘密因子,并在深腾1800高性能集群平台上进行了有关实验.研究显示:改进后的RSA算法虽能较好地免疫于传统定时攻击,但是按住比特搜索方法理论上完全能够搜索出RSA的素因子秘密参量.     

时空混沌自同步流密码系统的选择密文攻击

密码系统是否保密在于它能否抵御所有已知的攻击方法,如果利用所有的攻击方法获取系统密钥所花的代价都不比穷尽搜索攻击方法所花的代价低,而实际的计算资源和可用来计算的时间又不可能承受穷索密钥的任务,那么这个密码系统是实际保密的.我们用分类中最强的选择密文攻击对时空混沌自同步流密码系统进行了分析,结果表明,即使在最弱密钥条件下,选择系统抵抗力最弱的常数密文驱动攻击所花的计算代价仍然远远高于穷尽搜索攻击的代价,因此,本时空混沌密码系统是一个具有实际保密性的密码系统.     

入侵容忍技术在身份认证系统中的应用

结合SITAR分布式入侵容忍体系结构和ITPAS密码认证体系统的特点,提出了一个具有入侵容忍功能的分布式密码认证系统模型,并在设计中考虑了冗余、多样性、代理、共享秘密和分布式入侵检测等技术,以求解决认证服务的入侵容忍问题和密码数据库的防字典攻击问题。     

密码学基础研究

系统介绍了密码学基础知识,包括密码算法分类、密码系统模型、密码系统、密码系统的基本要求、常见的密码攻击技术,以及经典加密技术。     

密码算法侧信道攻击技术发展研究

侧信道攻击技术利用密码设备运行过程中泄露的时间、功耗、电磁等侧信息,实现了对密码算法实现方式上的攻击,对各类密码设备的安全性构成了严重的威胁。该文首先从技术原理、发展进程、常用方法等方面阐述了侧信道攻击技术的发展概况,其次分析了现有攻击技术存在的典型问题,并在此基础上研判了当前攻击技术的发展趋势,最后总结了全文。     

六轮DES截断差分攻击算法的改进与实现

对分组密码进行截断差分攻击时,部分S盒会产生很多组子密码候选值,导致暴力攻击剩余密钥位时消耗大量时间.本文详细分析了截断差分算法中出现多组密钥候选值的原因,并分析了其出现的概率.提出两种改进截断差分攻击方案,减少候选子密码的数量并提高了攻击效率.第1种方法基于各轮S盒子密钥的非独立性,利用轮密钥在初始密钥中的重复位得到最终的候选值,最终筛选出只有一组候选值的概率达到40%左右.第2种方法将计算得到的8个S盒的所有6比特候选子密钥进行计数,选取出现频率最高的密钥,最终使48比特的候选密码个数缩减为一个.通过对六轮DES密码算法攻击的实验数据分析得知:第2种方法能够恢复出唯一的48比特子密码.     

密码协议中重放攻击的研究

首先从协议层次和攻击层次对密码协议中重放攻击进行分类,然后对重放攻击成功时协议存在的缺陷进行分析,能够更清楚地认识到重放攻击的原理和本质,并给出了重放攻击检测一般方法和防范的策略,这既为协议设计者提高密码协议的安全性起借鉴作用,也能够进一步完善一些协议分析工具的设计,具有一定的实际应用价值。     

浅析流密码中概率统计方法攻击与代数方法攻击思想

本文介绍了流密码中概率统计方法攻击与代数方法攻击的基本思想,比较二者攻击思想的不同处并提出了二者可以结合的展望。     

基于故障信息的SOSEMANUK猜测确定攻击

针对SOSEMANUK流密码已有攻击方法复杂度过高的不足,提出并讨论了一种基于故障信息的猜测确定攻击方法.首先利用代数方法构建密码在比特层面的等效代数方程组,然后向密码注入随机单字故障,在深入分析故障传播特征的基础上,将故障信息表示成代数方程组并猜测密码部分内部状态,使用CryptoMinisat解析器求解代数方程组恢复密码初始内部状态.实验结果表明:对密码首轮加密进行攻击,恢复密码全部初始内部状态所需的故障注入次数为20次,计算复杂度为O(296),对密码前两轮加密进行攻击,无须猜测密码内部状态,仅注入10个单字故障即可恢复密码全部初始内部状态.与已有结果相比,新方法攻击复杂度显著降低.     

AES的插值攻击方法

由Jakobsen和Knudsen提出的插值攻击, 是对具有简单代数函数作为S盒的分组密码十分有效的一种密码分析方法. 本文分析了AES(Advanced Encryption Standard)算法中的代数表达式, 得出三轮AES加密后的明密文代数表达式具有次数较低(低于255次）的特点. 由于此特点, 通过拉格郎日插值公式, 利用255个函数值可唯一地求出254次多项式的表示, 把插值攻击应用到了低轮AES的密码分析中, 并给出了相应的结论及证明. 利用此攻击方法, 通过选取256对明密文, 即可还原4轮AES的密钥, 利用2048对明密文, 可成功地破译5轮AES密码, 并可把此攻击扩展到6轮的AES密码.     

近红外激光故障注入系统在密码芯片攻击中的应用

首先概括了当前流行的密码芯片攻击方法及优缺点,然后介绍了近红外激光故障注入系统,并详细描述了近红外激光故障注入理论、系统组成、工作原理,及实验设备与参数。以DES(data encryption standard)算法为例,通过数学推导,采用DFA(differential fault analysis)方法恢复密钥。最后,根据实验室搭建的近红外激光故障注入系统对芯片背面进行了故障攻击实验,在无任何防御措施下获取了DES算法密钥。通过实验,以及结合对有关防御方法的深入分析,展示了近红外激光故障注入攻击对密码芯片的具大威胁。     

Simon算法对SIMON密码的密钥恢复攻击

近年来,随着量子技术被应用到密码算法的安全性分析中,经典密码算法的安全性受到了极大的威胁.将Simon量子算法应用到SIMON密码的分析之中,成功构造一个周期函数,将3轮SIMON密码与随机置换区分开.随后对该周期函数满足Simon问题条件的参数进行估计,找到且证明其存在一个上界,从而计算出SIMON32/48/64这3类密码对应参数的上界值.最后通过分别构造加密和解密过程相应的区分器,对6轮SIMON密码进行了密钥恢复攻击,得到了4个轮密钥,并给出了该攻击的时间复杂度.     

一种针对XML签名的攻击

近年来随着HASH函数破解技术的发展,特别是王小云教授等的模差分方法[1,2]的提出,使得很多基于具体HASH函数设计的计算机技术存在着严重的安全缺陷.本论文针对存放帐号和＂密码HASH值＂并进行XML签名[3]的系统,构造两个发生XML签名碰撞的XML节点集,即两个节点集分别具有相同的用户账号和不同的密码HASH值,但XML签名值相同,实现对XML签名的实际可行的攻击.     

低轮AES的插值攻击方法

针对AES(Advanced Encryption Standard)算法3轮加密后的密文代数表达式具有的次数较低(低于255)的特点,提出了低轮AES密码的插值攻击方法.该方法利用255个函数值可惟一求出254次多项式的拉格朗日插值公式.文中分析了AES加密算法中的密文代数表达式,并给出了相应的结论及证明.利用此攻击方法,通过选取28对明密文,即可还原4轮AES的密钥,利用211对明密文,可成功破译5轮AES密码,并可把此攻击扩展到6轮AES密码.     

NTRU密码算法的安全性分析

随着量子计算的快速发展,目前主流的公钥密码体制如RSA、ECC等均已找到多项式时间复杂度的量子求解算法.NTRU密码算法由于至今未找到有效的量子求解算法,被认为具有抗量子计算攻击的能力,加之其具有加解密速度快、内存需求小等特点,已经在公钥密码领域受到了广泛关注.首先介绍NTRU密码算法的加解密流程以及算法的改进方案,然后从格攻击和非格攻击两方面分析NTRU密码算法的安全性,重点介绍格攻击在子域上的最新进展,以及解密错误攻击的提出和改进.     

分组密码的相关模式攻击

对分组密码的工作模式进行了攻击，结果表明如果攻击者能询问电码本（ECB）问答器，则很容易攻破明密文分组连接模式（PCBC）；相反如果攻击者能询问PCBC问答器，则攻击者能很容易攻破ECB、密码分组连接模式（CBC）、密码反馈模式（CVB）和输出反馈模式（OFB）。     

基于超混沌和扩展Cat映射的实时视频流加密算法

由于超混沌系统具有随机性好、可确定再生且密钥空间较大的特性，提出了一种基于四维连续超混沌系统和扩展Cat映射的实时视频流加密算法。由于流密码加密可增加密码的复杂度，而块密码加密可帮助流密码抵挡已知明文攻击，从而大大提高了密码的抗攻击性。因此，提出将流密码和块密码相结合实现视频流的实时加密，克服了现有的多数基于混沌系统的视频加密算法不能抵抗已知明文攻击和密钥空间小的缺点。该算法流密码采用四维连续超混沌方程进行加密，可同时生成4个混沌序列，     

针对Trivium型密码算法的代数攻击

为了更好地研究Trivium算法的设计思想,选取了2个比较典型的修改Trivium算法,连同Trivium算法一起作为研究对象,把恢复算法的内部状态问题转化为可满足性问题,分析修改Trivium算法抵抗代数攻击的能力.比较了6种猜测策略,并且使用MiniSat2.0求解器求解.根据分析结果给出了Trivium型密码算法抵抗代数攻击的安全设计建议.