流密码快速相关攻击综述

为了分析流密码密钥流生成器在抵御快速相关攻击方面的安全性,对各种快速相关攻击算法进行了研究.介绍了快速相关攻击的基本模型,对相关研究成果进行了归纳与梳理.分析了一次通过方法、迭代译码方法和多步法方法这三类方法的优缺点.然后介绍目前的最新进展:扩域上快速相关攻击和采用单项式映射的快速相关攻击.接着讨论快速相关攻击的实际应用,并与其他攻击方法进行了比较分析.最后展望了未来的研究方向,即改进扩域上快速相关攻击算法,改进算法攻击新的流密码方案,综合使用多种攻击方法来破解流密码方案,将快速相关攻击应用到其他密码方案上.     

时空混沌自同步流密码系统

提出了由单向二维耦合的映象格点组成新的时空混沌自同步流密码系统,它能够产生并输出N2个平行混沌流密码.研究表明,该系统具有高安全性、快加密(解密)速度和强抗信道噪声能力,它的密码性质优于所有已知的混沌密码系统.     

"一组一密"密码方案的设计与实现

提出一个以DES为基础的“一组一密”密码系统模型,将分组密码与流密码技术相结合,增强其安全性．同时,运用相关理论对算法进行优化,以提高其运算速度。     

基于双耦合驱动模型的时空混沌流密码系统

为提高时空混沌流密码系统的抗误码能力,该文研究了这一系统的误码扩散特性,得到驱动序列中多个误码的扩散范围与系统参数的关系。提出一种基于双耦合驱动模型的时空混沌流密码系统,利用相互耦合的混沌系统生成驱动序列,并在接收端进行误码检测处理,对模型结构、误码检测、误码处理作了详细的设计,达到提高系统抗误码能力的目的。理论分析和仿真结果表明,该文提出的双耦合驱动模型可以显著地提高时空混沌流密码系统的抗误码能力。     

基于双耦合驱动模型的时空混沌流密码系统

为提高时空混沌流密码系统的抗误码能力,该文研究了这一系统的误码扩散特性,得到驱动序列中多个误码的扩散范围与系统参数的关系。提出一种基于双耦合驱动模型的时空混沌流密码系统,利用相互耦合的混沌系统生成驱动序列,并在接收端进行误码检测处理,对模型结构、误码检测、误码处理作了详细的设计,达到提高系统抗误码能力的目的。理论分析和仿真结果表明,该文提出的双耦合驱动模型可以显著地提高时空混沌流密码系统的抗误码能力。     

流密码中的布尔函数设计研究进展

密码函数,主要包括单输出布尔函数和多输出布尔函数,在流密码及分组密码系统中扮演着重要角色.在基于线性反馈移位寄存器的流密码系统中为了抵抗各种攻击,一个好的密码函数需要满足以下指标:较高的非线性度、平衡性、低阶相关免疫性、高的代数次数,高代数免疫阶等等.主要总结了近年来在高非线性度弹性密码函数,具有最优代数免疫度的函数和具有良好自相关性质的函数等研究方面的进展,并对其后续工作进行了展望.     

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，     

密码算法芯片抗功耗攻击能力量化模型研究

提出了一种密码算法部件功耗信噪比模型,对模型进行了形式化证明,并在DES密码算法部件上进行了实验验证.理论和实验证明了该模型的有效性,通过该模型可以量化评估密码算法的抗功耗攻击能力.相比其他同类模型,此模型更简化,计算性能更高,同时对信噪比模型进行了相关拓展,可以扩展到功耗攻击的输入明文样本数来量化评估密码算法部件的抗功耗攻击能力.     

信息加密的混沌流密码受参数变化影响的实验研究

近年来利用混沌特性在互联网中进行信息加密得到了较多的应用研究.混沌参数的不同取值直接影响混沌映射所产生流密码的复杂性.以广泛采用的Logistic映射、Henon映射及其复合映射作为实验对象, 分析不同参数取值时混沌映射所产生的流密码的随机特性、自相关特性、互相关特性、平衡性及游程的变化,为工程实际应用提供参数选择的参考.     

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.     

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。     

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。     

对流密码算法Phelix的差分故障攻击

流密码算法Phelix是ESTREAM计划的一个候选算法,文中给出了模2n加环节XY=Z的一个基于单比特故障的差分方程组求解算法.利用该算法采用面向比特的故障诱导模型对Phelix进行了差分故障攻击,该攻击理论上只需652个单比特故障就能完全恢复256 bit的工作密钥,计算复杂度为O(220).实验结果显示,Phelix算法对差分故障攻击是不安全的.     

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.     

对称密码体制及其算法研究

密码算法是实现网络信息安全的基础，本文对现代密钥密码算法及体系进行了研究，介绍了对称密码体制与非对称密码体制，重点分析了对称密码体制中分组密码与序列密码算法的原理、性质，比较了分组密码与序列密码的不同应用特性。     

Discretization of Coupled Map Lattices for a Stream Cipher

Coupled map lattices (CML) have been recently used to construct ciphers. However, the complicated operations on real numbers make these CML-based ciphers difficult to analyze. This paper presents a new stream cipher with the discretized CML which operates on binary numbers. When discretizing the CML, the effective network structure is explicitly preserved to improve the confusion and diffusion. The proposed cipher can be easily analyzed using proper cryptographic techniques and has good security. The cipher has a strict lower bound on the period length of 264 and its key setup scheme achieves enough diffusion. The keystreams pass all of the NIST statistical randomness tests and have good randomness properties. In addition the cipher is resistant to the guess-and-determine attack.     

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)。     

序列密码和分组密码的混合加密体制研究

在Shannon的密码体制上,文章将序列密码和分组密码结合而成为一种混合密码体制,该加密体制综合利用两种密码体制的特性来得到较高的安全性。通过序列密码产生分组密码所用的密钥流,对密钥流分组得到各分组密钥,这种加密方法克服了混合分组加密各分组密文有相关性的缺陷,从而使传输中的错误不会影响密文的解密,从而达到使用固定密钥实现一次一密。     

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.     

一种改进的基于多混沌映射的流加密算法

为了提高计算精度受限情况下单混沌映射流加密系统的安全性,改善输出密钥流序列的性能,采用多混沌加密思想,对多种不同单混沌映射进行合理组合.提出一种改进的基于多混沌映射的流加密算法,使产生的密钥流序列具有更高的安全性,并且通过FIPS140-2标准的随机性能测试.分析和仿真结果表明:与传统的基于单混沌控制的流加密算法相比,该算法扩展了初始密钥空间和流周期,产生的密钥流序列具有良好的随机性,提升了初始密钥包含特殊值时密钥流序列的性能.