电子商务中混沌密码算法的研究

主要综述国内外在混沌序列密码和单向Hash函数及对称分组密码和公钥分组密码的一些研究进展,并各举1～2例予以说明,同时比较性地分析了混沌密码算法与常规密码算法的异同,提出了目前存在的问题和可能的解决方法．     

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。     

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.     

一种带有时序参数的分组密码

通过将系统时间和数据组号混合到轮密钥之中,可以有效地防止一些对分组密码算法的攻击．文中探讨了这类实用的密码算法方案的一般模式．由于变更部分轮密钥通常比若干轮变换快很多,这类方案会有明显的效率优势．在安全方面,由于加密时所有明文组几乎都各自使用了不同的轮密钥,而绝大数攻击方法需要一定数量相同密钥加密的明密文对,从而使这些攻击方法不能奏效．这也许会导致这类带有时间组号参数的分组算法在减少迭代轮情况下仍然是安全的．做为例子,给出了一个在安全和效率方面均有良好性能的密码算法TCR6．     

关于Trivium算法设计的研究

分析了eSTREAM 项目中Trivium 算法的安全性和有效性, 并将该算法结构进行模型化, 引入 k 阶本原多项式的定义。阐述了设计 Trivium 型流密码的准则, 并根据这些准则给出Trivium 算法的改进 以及新的Trivium 型流密码算法。     

有限自动机在密码技术中的应用探讨

通过对流密码体制一般原理的分析,提出了一个基于DFA的流密码模型.依据该模型,可以构造一类初始密钥长度可变、加密/解密简单快捷、强度较高的流密码,以满足不同的应用需求.     

SPN结构线性层的设计

SPN结构是一种流行的分组密码总体结构；差分和线性分析是攻击分组密码的最强有力的方法．章介绍了SPN结构研究的最新进展，着重论述如何用矩阵方法设计抗差分和线性分析的线性层．     

相关免疫函数的一种构造方法

相关免疫是前馈网络流密码抵抗相关攻击的一种能力。寻找具有相关免疫性能流密码生成器具有实践意义和理论意义。本文给出构造相关免疫函数的一种算法。     

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.     

基于G.729A和AES的分组语音保密通信

AES分组密码由多轮迭代的轮函数构成，对轮函数包括的4个面向字节的变换：字节变换、行移位、列混合和加载子密钥作简要介绍和分析；并简要描述了G．729A的编码、解码器的工作流程和参数结构．由于AES标准仅支持128bit的分组加密，而G．729A语音编码帧的大小为80bit，所以不能直接应用AES来加密G．729A的编码语音来实现语音保密通信，在不损害AES的安全强度下，提出两个适用于加密G．729A编码语音帧的AES修正方案：AES160和AES80，根据分组密码的随机性测试、明密独立性测试、雪崩效应测试分析AES160和AES80密码统计性能，测试结果表明AES160和AES80都有优秀的密码学统计性能，最后利用随机误码，分析基于G．729A和AES的语音保密通信系统的抗误码性能，结果表明AES160和AES80适用于加密G．729A的语音编码帧，并保留了AES的密码安全性能。     

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.     

具有高非线性度和最优代数次数的弹性函数的构造

具有良好的非线性度和最优代数次数的弹性布尔函数在流密码和分组密码设计和分析中起着至关重要的作用.本文通过修改Maiorana-McFarland(M-M)类Bent函数,利用不同的低阶弹性函数,给出构造高非线性度弹性布尔函数的一种新方法,所构造的函数具有严格几乎最优的非线性度和最优的代数次数.     

一种新的公钥密码体制和签名方案

文章提出一种新的安全性基于离散对数难题的公钥密码体制,以及安全性基于大整数分解难题的签名方案.与BSA体制和ELGAMAL体制相比,该密码体制能抵抗通过将一个密文表示成其他已知明文的密文的幂乘来求得该密文所对应的明文的攻击,该签名方案能抵抗通过已知的消息-签名对相除得到某些消息的签名的攻击,同时该密码体制和签名方案不需要使用随机数生成器生成加密参数,也不需要避免该参数的重复使用.在对该密码体制和签名方案进行分析后,得出该密码体制和签名方案是安全的.     

一种基于非线性对等变换的分组密码模型

为了使密码算法兼具Feistel型和SP型密码算法的优点,提出了一种构造交换环上m维线性空间的对等非线性变换的方法,并依此设计了基于对等变换的类Feistel密码模型和一种新的分组加密模型。新的加密模型既有Feistel模型的对称性,又有SP网络模型扩散速度快的优点。同时,该模型具有相当大的灵活度,通过选取不同的环,参数a、b以及非线性函数f(x)可以演变出多种分组密码算法。因此,该模型具有较广的应用前景。     

基于超混沌序列的分组密码算法及其应用

利用混沌现象的“蝴蝶”效应和难以预测性等特点,提出利用超混沌序列改进分组密码算法的思想,实现基于超混沌序列的DES(数据加密标准)和AES(高级加密标准)算法,给出改进算法用于加密文本和图像数据的应用实例,分析比较改进后的算法和传统分组密码算法在安全性和抗破译性方面的性能。研究表明,分组密码算法和超混沌序列技术结合能够进一步提高系统的安全性和抗破译性能。     

Key-Recovery Attacks on LED-Like Block Ciphers

Asymmetric cryptographic schemes, represented by RSA, have been shown to be insecure under quantum computing conditions. Correspondingly, there is a need to study whether the symmetric cryptosystem can still guarantee high security with the advent of quantum computers. In this paper, based on the basic principles of classical slide attacks and Simon's algorithm, we take LED-like lightweight block ciphers as research objects to present a security analysis under both classical and quantum attacks, fully considering the influence on the security of the ciphers of adding the round constants. By analyzing the information leakage of round constants, we can introduce the differential of the round constants to propose a classical slide attack on full-round LED-64 with a probability of 1. The analysis result shows that LED-64 is unable to resist this kind of classical slide attack, but that attack method is not applicable to LED-128. As for quantum attacks, by improving on existing quantum attack methods we demonstrate a quantum single-key slide attack on LED-64 and a quantum related-key attack on LED-128, and indicators of the two attack algorithms are analyzed in detail. The attack results show that adding round constants does not completely improve the security of the ciphers, and quantum attacks can provide an exponential speed-up over the same attacks in the classical model. It further illustrates that the block cipher that is proved to be safe under classical settings is not necessarily secure under quantum conditions.     

激光束编码的敌我目标识别及其密码器设计

为在现代电子战争中可靠地识别敌我，提出了一种基于激光束编码的合作式目标识别方法．该方法通过半导体激光器发射含有询问、应答密码信号的调制光束进行通信，完成敌我目标的主动式识别，从而解决了传统无线电识别系统抗干扰性差、精度低等问题．设计了一种以Ｍ序列为询问、应答码的密码器．解决了传统目标识别系统中密码容量不足，随机性、保密性差和抗干扰能力低等问题．给出了产生全部Ｍ序列的过程及其电路设计．试验结果证明了该方法的实用性和可靠性．     

Analysis of the design methods of word oriented linear feedback shift registers

Based on analysis of the structure characteristics and implementation methods of some representative word oriented linear feedback shift registers （LFSRs） in several modem software oriented stream ciphers, this paper firstly classifies the word oriented LFSRs into two classes： the machine instruction type and the arithmetic type. The similarities and differences between each type are illustrated by concrete examples. Then we give a detailed analysis about the word oriented LFSRs in each category from design structure, cryptographic properties and implementation issue aspects. Finally, some basic design criteria for modem word oriented LFSRs and suitable for software implementation are summarized.     

给定k-错线性复杂度的2~n-周期二元序列条数及Matlab程序

k-错线性复杂度是流密码研究的重要指标,当序列中的几位出错不会使序列的线性复杂度急剧下降,这说明该序列的稳定性良好.运用Chan-Games算法给出了满足LC2 n,4(s)=0、LC2 n,4(s)=2n-2m-2r+1+c的序列条数分别为(2m-1)2×24n-2m-6、22 n-2 m-2 r+1+c+2r-1,(2≤r≤m-1、1≤c≤2r-2),以及利用Matlab程序给出满足这些条件的所有序列.这一结论对于研究流密码稳定性有一定的应用价值.     

Linear-Differential Cryptanalysis for SPN Cipher Structure and AES

0 Introduction Substitution and permutation network (SPN) structure is one of the most widely used structures in block ciphers. The SPN structure is based on Shannon’s principles of confusion and diffusion[1] and these principles are implemented through …