混合密码SCB算法的密钥恢复攻击

针对SCB(senior cross breed)算法序列部分设计的安全问题,在已知序列部分生成的密钥流的情况下,用O(244)的计算复杂度恢复算法的种子密钥。为得到序列部分攻击所需要的密钥流,基于单比特随机故障模型,对SCB算法分组部分进行了差分故障攻击,当引入640次故障时,攻击算法成功率可以达到99.4%。恢复算法256 bit种子密钥需要的计算复杂度为O(244)。     

混合密码SCB算法的密钥恢复攻击

针对SCB (senior cross breed)算法序列部分设计的安全问题, 在已知序列部分生成的密钥流的情况下,用 O(2⁴⁴)的计算复杂度恢复算法的种子密钥。为得到序列部分攻击所需要的密钥流, 基于单比特随机故障模型, 对SCB算法分组部分进行了差分故障攻击, 当引入640次故障时, 攻击算法成功率可以达到99.4%。恢复算法256 bit种子密钥需要的计算复杂度为O(2⁴⁴)。     

典型故障注入攻击分析方法性能评估

基于相同的故障注入攻击技术,对差分故障分析、差分强度故障分析、故障灵敏度分析等3 种典型方法,从分析效率、故障模型、噪声容错和计算复杂度等方面进行评估. 实验结果显示,3 种方法中,差分故障分析方法具有最高的分析效率,对故障模型要求最低;故障灵敏度分析方法抗噪声干扰能力最强,算法复杂度最低. 该评估结果可用于指导故障注入分析方法的改进和抗故障注入攻击防护手段的研究.     

对流密码算法LEX的差分故障攻击

基于面向比特随机故障模型对流密码算法LEX(Leak EXtraction)进行了差分故障攻击,得出：需要96对正误输出密钥流和232次计算或120对正误输出密钥流和216次计算可完全恢复128 bit初始密钥.结果显示LEX对差分故障攻击是不安全的.     

轻量级分组密码KeeLoq的故障攻击

基于面向字节的随机故障模型, 通过分析 KeeLoq 算法中非线性函数(NLF)的差分性质, 提出了对 KeeLoq 算法的差分故障攻击。理论分析和实验结果表明, 恢复 1 比特密钥信息平均只需要0.707617个错误。     

利用扩散层固定点对ARIA密码攻击的改进

ARIA密码算法是韩国学者提出的韩国分组密码标准,该文对ARIA算法扩散层固定点进行了研究,结合固定点和S盒的差分性质,构造了达到概率上界2-144的6轮差分传递链.此外,利用特殊固定点构造了新的形式为4→4的截断差分路径,实现了7轮截断差分攻击.新的攻击数据和时间复杂度约为2106,存储复杂度约为256.     

Rijndael算法的结构归纳与攻击分析

为了提高Rijndael算法的安全性,总结了Rijndael中单个变换的作用以及合并后产生的新特点.通过使用差分分析和Square分析,对Rijndael算法进行攻击分析,得出Rijndael算法对差分分析免疫,而Square分析可有效攻击多轮Rijndael的结论.Square分析有效的两个条件是Rijndael平衡性在第4轮改变和每轮子密钥之间可逆.通过改进密钥生成算法,消除轮子密钥的可逆性,使Square攻击无效,从而提高了算法的安全性.     

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.     

基于有限状态机模型的非压缩域视频差分能量水印算法

为了增加帧间相关性,有效检测时域同步攻击,改进了差分能量水印(DEW)算法,并引入有限状态机(FSM)模型.经实验验证,该水印对噪声等常见帧内干扰具有强鲁棒性,同时对恶意帧间攻击的脆弱性使其具备有效的同步攻击检测能力,并在不可见性、算法安全性方面有良好表现.     

椭圆曲线密码ML算法电路实现的功耗攻击

针对有限域GF(2'163)上椭圆曲线密码(ECC)的ML算法电路.实现了一种简单有效的差分功耗分析(DPA)方法.该方法结合单密钥多数据攻击,按密钥比特对功耗轨迹分段差分运算.基于功耗仿真的实验结果表明:仅对单条功耗曲线进行差分分析就能够以极短的时间恢复出密钥比特,从而证明ECC的ML算法实现只具备抗时间攻击和抗简单功耗分析攻击效果,却不能对抗DPA攻击.     

一个改进的Salsa20流密码算法

提出了一种新的流密码算法设计结构,并基于此结构对流密码算法Salsa20进行改进。分析结果表明,改进后算法的滑动对个数从2256降为0,能有效抵抗滑动攻击,并能更好地抵抗第二原象攻击和差分攻击。实验结果表明,改进算法的软件实现速度基本保持不变。     

基于超混沌和扩展Cat映射的实时视频流加密算法

为提高密码的抗攻击性,利用超混沌系统随机性好、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。该算法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。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,既提高了加密速度,又增加了密码的复杂度。块密码应用扩展的Cat映射,通过将信息置乱进行加密,Cat映射对初值和参数敏感,置乱效果好,且是双射函数,适合于信息的加密。实验结果表明,该算法安全性高,密钥空间大,能抵抗统计分析、差分攻击,密钥敏感性高,加密速度快,可达到3 Mb it/s,满足实时处理的要求。同时,该算法与视频压缩算法相独立,实现简单。     

RSA差分功耗分析攻击及防护措施

为了成功实现对RSA密码芯片的破解,从密码芯片的功耗泄漏机理入手,研究了差分功耗分析理论,针对RSA密码算法进行了差分功耗分析实验,验证了差分功耗分析对破解RSA密码算法的可行性,并提出了基于随机扫描的掩模模幂算法作为抵御差分功耗分析的防护措施。     

时空混沌研究及其在信息加密中的应用

对时空混沌理论及应用现状进行了简述,研究了时空混沌的数学模型及其应用,提出了一种基于时空混沌的耦合映象格子模型的序列密码算法,并在DSP上加以实现.理论分析和安全性测试实验结果均表明,该算法较之基于低维时间混沌的序列密码算法,具有更高的安全性,应用性较好.     

一种基于复合混沌动力系统的序列密码算法

基于二维Logistic映射和分段线性混沌映射,提出了一种新的序列密码算法.该算法用二维Logistic映射的输出作为分段线性映射的分段参数P.再用带有参数P的分段线性混沌映射构造加密算法.对算法进行了仿真实验和安全性分析,并对由二维Logistic映射和分段线性混沌映射产生的序列的随机性、初值敏感性等性质进行了研究.安全性分析表明,该算法加密效果良好,密钥、明文与密文之间关系均十分敏感,而且密文和明文的相关度也很小,可以有效地抵御统计分析,防止密文对密钥和明文信息的泄露.     

基于矩阵的代替置换网络抗差分密码分析

在分组密码的设计中 ,提高分组密码的抗差分攻击性能是一个重要的课题。论文提出了一种基于矩阵的代替置换网络模型。基于这一模型 ,设计了一个称为基于全非奇异矩阵的代替置换网络的密码结构。给出了基于全非奇异矩阵的代替置换网络的差分概率上界。证明了当使用大规模的基于全奇异矩阵的代替置换网络时 ,i圈基于全奇异矩阵的代替置换网络的差分概率上界迅速减小。指出了使用大规模的基于全奇异矩阵的代替置换网络可有效地提高分组密码抗差分密码分析的安全性。     

基于Logistic映射混沌加密算法的设计与实现

序列密码作为主要密码技术之一,它的的安全强度完全决定于它所产生的伪随机序列的好坏.混沌系统能产生具有对初值敏感、难以预测的性能良好的伪随机序列,所以很适于序列密码.通过对基于Logistic混沌映射的加密算法原理的分析,提出了一个基于该算法的加密方法,并从算法的安全性、效率等方面进行了性能分析.最后采用VisualC 开发工具完成了该混沌加密算法的设计,并用该算法对一个实例进行了加密.     

基于位运算的BMP图像加密算法研究

设计了两种基于位运算的BMP图像加密算法,序列密码加密算法和分组密码加密算法,并利用DELPHI编程实现了对BMP图像的加密操作.最后根据实验结果对两种算法进行了分析,并比较了它们的优缺点.