赵博信;董晓阳;威利·迈尔;贾可婷;王高丽 线性密钥调度分组密码的广义相关密钥矩形攻击：在SKINNY和GIFT中的应用。 （英语） Zbl 1448.94236号 设计。代码加密 88，第6期，1103-1126（2020）. 摘要：本文针对线性密钥调度的分组密码，提出了一种新的广义相对密钥矩形攻击密钥恢复模型。该模型经过了优化，适用于各种具有线性密钥调度的分组密码。作为工作证明，我们将新模型应用于两个非常重要的分组密码，即SKINNY和GIFT，这两个密码是NIST轻量级密码（LWC）标准化项目许多候选的基本模块。对于SKINNY，我们将之前针对SKINNY-128-384的最佳27轮相对脆弱矩形攻击的复杂性从（2^{331}）降低到（2^}294}）。此外，给出了对SKINNY-128-384的第一个28轮相对脆弱矩形攻击，比以前多了一轮。对于候选LWC SKINNY AEAD M1，我们进行了一次24轮相对脆弱矩形攻击，时间复杂度为（2^{123}），数据复杂度为选择的明文。对于GIFT-64的情况，我们给出了第一个具有时间复杂度（2^{91.58}）的24轮关联键矩形攻击，而GIFT-65上的前一次最佳攻击最多只达到23轮。 引用于8文件 MSC公司： 94A60型 密码学 关键词：密钥恢复;矩形攻击;极瘦的;紧身AEAD;礼品;相关密钥 软件：SPECK公司;极瘦的;发光二极管;西蒙;小把戏;出席;CRAFT（手工艺）;雷姆斯;罗穆卢斯;礼品;米多里;卡塔尔共和国;SIMECK公司;萨图尔宁 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{B.Zhao}等人，Des。密码术88，No.6，1103--1126（2020；Zbl 1448.94236） 全文： 内政部 参考文献： [1] Abdelkhalek，A。；Y.佐佐木。；托多，T。；托尔巴，M。；Youssef，AM，（大）s盒的MILP建模，以优化微分特性的概率，IACR Trans。对称加密。，2017, 4, 99-129 (2017) [2] Ankele R.、Banik S.、Chakraborti A.、List E.、Mendel F.、Sim S.M.、Wang G.：对瘦骨嶙峋的人进行相关关键的不可能区分攻击。摘自：《应用密码学和网络安全会议论文集——第15届国际会议》，2017年7月10日至12日，日本金泽ACNS，2017年，第208-228页（2017）·Zbl 1521.94024号 [3] Avanzi，R.，《QARMA分组密码家族》。具有零因子环上的几乎MDS矩阵，具有非进化中心轮的几乎对称均匀感构造，以及低延迟s盒的搜索启发式，IACR Trans。对称加密。，2017, 1, 4-44 (2017) [4] Banik S.、Bogdanov A.、Isobe T.、Shibutai K.、Hiwatari H.、Akishita T.、Regazzoni F.：Midori：低能分组密码。摘自：密码学进展论文集-亚洲密码2015-21第二届国际密码学和信息安全理论与应用会议，新西兰奥克兰，2015年11月29日至12月3日，第二部分，第411-436页（2015年）·Zbl 1382.94057号 [5] Banik S.、Bogdanov A.、Peyrin T.、Sasaki Y.、Sim S.M.、Tischhauser E.、Todo Y.：SUNDAE-GIFT。提交NIST轻量级密码标准化流程第1轮（2019年）。 [6] Banik S.、Chakraborti A.、Iwata T.、Minematsu K.、Nandi M.、Peyrin T.、Sasaki Y.、Sim S.M.、Todo Y.：GIFT-COFB。提交NIST轻量级密码标准化流程第1轮（2019年）。 [7] Banik S.、Pandey S.K.、Peyrin T.、Sasaki Y.、Sim S.M.、Todo Y.：礼物：一种小型的演示文稿，达到了轻量级加密的极限。2017年9月25日至28日，台湾台北，《密码硬件和嵌入式系统会议录-CHES 2017-19国际会议》，第321-345页（2017）·Zbl 1450.94026号 [8] Beaulieu，R。；肖尔斯，D。；史密斯，J。；Treatman-Clark，S。；周，B。；Wingers，L.，轻量级分组密码的SIMON和SPECK系列，IACR Cryptol。ePrint架构。，2013, 404 (2013) [9] Beierle C.、Jean J.、Kölbl S.、Leander G.、Moradi A.、Peyrin T.、Sasaki Y.、Sasdrich P.、Sim S.M.：SKINNY-AEAD和SKINNY-Hash v1.0。提交NIST轻量级密码标准化流程第1轮（2019年）。 [10] Beierle C.、Jean J.、Kölbl S.、Leander G.、Moradi A.、Peyrin T.、Sasaki Y.、Sasdrich P.、Sim S.M.：分组密码的SKINNY家族及其低延迟变体MANTIS。收录于：《密码学进展会议录-密码学2016-36年度国际密码学会议》，2016年8月14-18日，美国加利福尼亚州圣巴巴拉，第二部分，第123-153页（2016）·Zbl 1372.94412号 [11] 拜尔勒，C。；莱安德，G。；莫拉迪，A。；Rasoolzadeh，S.，CRAFT：轻量级可调整分组密码，有效抵御DFA攻击，IACR Trans。对称加密。，2019, 1, 5-45 (2019) [12] Biham E.，Dunkelman O.，Keller N.：对完整KASUMI的相关键矩形攻击。在：《密码学进展汇编-ASIACRYPT 2005》，第11届密码学与信息安全理论与应用国际会议，印度钦奈，12月4日至8日，第443-461页（2005年）·Zbl 1154.94375号 [13] Biham E.、Dunkelman O.、Keller N.：回旋镖和矩形攻击的新结果。摘自：《快速软件加密》，第九届国际研讨会，FSE 2002，比利时鲁汶，2002年2月4-6日，修订论文，第1-16页（2002）·Zbl 1045.94512号 [14] Biham E.、Dunkelman O.、Keller N.：相关键回飞棒和矩形攻击。摘自：《密码学进展论文集——2005年欧洲密码》，第24届密码技术理论与应用国际年会，丹麦奥胡斯，2005年5月22日至26日，第507-525页（2005）·Zbl 1137.94338号 [15] Biham E.、Dunkelman O.、Keller N.：矩形攻击蛇。在：《密码学进展汇编》EUROCRYPT 2001，国际密码技术理论和应用会议，奥地利因斯布鲁克，2001年5月6日至10日，第340-357页（2001）·Zbl 0981.94017号 [16] Biham，E。；沙米尔。；梅内泽斯，A。；Vanstone，SA，DES类密码系统的差分密码分析，密码学进展-CRYPTO 90，2-21（1991），纽约：Springer，纽约·Zbl 0787.94014号 [17] Biryukov A.，Khovratovich D.：完整AES-192和AES-256的相关密钥密码分析。摘自：《密码学进展论文集——2009年亚洲密码》，第15届国际密码学和信息安全理论与应用会议，日本东京，2009年12月6日至10日，第1-18页（2009年）·Zbl 1267.94041号 [18] Bogdanov A.、Knudsen L.R.、Leander G.、Paar C.、Poschmann A.、Robshaw M.J.B.、Seurin Y.、Vikkelsoe C.：现有：超轻量级分组密码。2007年9月10日至13日，奥地利维也纳，第九届国际研讨会，《密码硬件和嵌入式系统学报》，第450-466页（2007）·Zbl 1142.94334号 [19] Canteaut A.、Duval S.、Leurent G.、Naya-Plasencia M.、Perrin L.、Pornin T.、Schrottenloher A.：Saturnin v1：一套用于量子后安全的轻量级对称算法。提交NIST轻量级密码标准化流程第1轮（2019年）。 [20] Chen L.，Wang G.，Zhang G.：基于MILP的关联键矩形攻击及其在GIFT中的应用，Khudra，MIBS。计算机杂志接受。 [21] 陈浩、宗瑞、董欣：改进GIFT-64的差异攻击。将出现在2019年ICICS上。 [22] Cid C.、Huang T.、Peyrin T.，Sasaki Y.、Song L.：Boomerang连通表：一种新的密码分析工具。摘自：《密码学进展论文集》——EUROCRYPT 2018-37第三届密码技术理论与应用年度国际会议，以色列特拉维夫，2018年4月29日至5月3日，第二部分，第683-714页（2018）·Zbl 1428.94065号 [23] Daemen，J。；Rijmen，V.，《Rijndael的设计：AES-高级加密标准》（2002），纽约：Springer，纽约·Zbl 1065.94005号 [24] Dunkelman O.、Keller N.、Shamir A.：针对GSM和3g电话中使用的KASUMI密码系统的实用时间相关密钥攻击。摘自：《密码学进展论文集-密码2010》，第30届年度密码学会议，美国加利福尼亚州圣巴巴拉，2010年8月15日至19日，第393-410页（2010）·Zbl 1283.94064号 [25] Guo J.、Peyrin T.、Poschmann A.、Robshaw M.J.B.：LED分组密码。收录于：《加密硬件与嵌入式系统学报》2011年第13期国际研讨会，日本奈良，2011年9月28日至10月1日，第326-341页（2011年）·Zbl 1291.94092号 [26] 岩田T.、哈伊拉腊M.、Minematsu K.、Peyrin T.、Sasaki Y.、Sim S.M.、Sun L.：谢天谢地，今天是星期五（TGIF）。提交NIST轻量级密码标准化流程第1轮（2019年）。 [27] 岩田T.、哈伊拉腊M.、Minematsu K.、Peyrin T.：雷姆斯v1。提交NIST轻量级密码标准化进程第一轮（2019年）。 [28] 岩田T.、哈伊拉腊M.、Minematsu K.、Peyrin T.：Romulus v1。提交NIST轻量级密码标准化进程第一轮（2019年）。 [29] Jean J.、NikolićI.、Peyrin T.、Seurin Y.：《向凯撒投降：Deoxys v1.41》（2016年10月）。 [30] Jean J.，Nikolic I.，Peyrin T.：分组密码的调整和密钥：TWEAKEY框架。摘自：《密码学进展论文集——2014-20年密码学和信息安全理论与应用国际会议》，台湾高雄，2014年12月7-11日，第二部分，第274-288页（2014）·Zbl 1317.94113号 [31] 凯尔西·J·、科诺·T·、施耐尔·B·：放大回旋镖攻击减少的MARS和蛇。摘自：《快速软件加密会议录》，第七届国际研讨会，FSE 2000，美国纽约州纽约市，2000年4月10日至12日，第75-93页（2000）·Zbl 0994.68635号 [32] Krovetz T.、Rogaway P.：认证加密模式的软件性能。摘自：《快速软件加密第18届国际研讨会》，FSE 2011，丹麦林格比，2011年2月13日至16日，修订论文集，第306-327页（2011）·Zbl 1307.94119号 [33] Liu Y.，Sasaki Y.：使用包括bct效应的自动线索搜索对GIFT进行相关键回旋镖攻击。密码学ePrint档案，报告2019/669（2019）·Zbl 1439.94046号 [34] 刘，G。；戈什，M。；Song，L.，SKINNY在相关weakey设置下的安全性分析（长篇论文），IACR Trans。对称加密。，2017, 3, 37-72 (2017) [35] Moradi A.、Poschmann A.、Ling S.、Paar C.、Wang H.：突破极限：AES的一种非常紧凑的阈值实现。2011年5月15日至19日，爱沙尼亚塔林，第69-88页（2011年），《密码学进展论文集——2011年第30届加密技术理论和应用国际年会》·Zbl 1281.94044号 [36] Murphy，S.，《密码回旋镖的回归》，IEEE Trans。《信息论》，57，4，2517-2521（2011）·Zbl 1366.94520号 ·doi:10.1109/TIT.2011.2111091 [37] 国家标准与技术研究所（NIST）：轻量级密码（LWC）标准化过程。https://csrc.nist.gov/Projects/Lightweight-Cryptography/Round-1-Candidates网站 (2019). [38] Sadeghi，S。；Mohammadi，T。；Bagheri，N.，简化轮SKINNY分组密码的密码分析，IACR Trans。对称加密。，2018, 3, 124-162 (2018) [39] Sasaki Y.，Todo Y.：从设计和密码分析方面来看，新的不可能的差异搜索工具-揭示了几个密码的结构属性。摘自：《密码学进展论文集》——EUROCRYPT 2017-36第36届密码技术理论与应用年度国际会议，2017年4月30日至5月4日，法国巴黎，第三部分，第185-215页（2017）·Zbl 1394.94941号 [40] Sasaki Y.：三子集中间相遇攻击的整数线性规划：GIFT的应用。摘自：《信息和计算机安全进步会议录——第十三届国际安全研讨会》，2018年9月3日至5日，日本仙台，2018年IWSEC，第227-243页（2018）·Zbl 1398.94157号 [41] Selçuk，AA，关于线性和差分密码分析的成功概率，J.Cryptol。，21, 1, 131-147 (2008) ·Zbl 1147.68510号 ·doi:10.1007/s00145-007-9013-7 [42] Shi D.、Sun S.、Derbez P.、Todo Y.、Sun B.、Hu L.：在限制条件下规划驱魔-塞尔库克（demirci-selçuk）中间会面攻击。收录于：《密码学进展论文集——2018-24年密码学和信息安全理论与应用国际会议》，澳大利亚昆士兰州布里斯班，2018年12月2-6日，第二部分，第3-34页（2018）·Zbl 1446.94157号 [43] 宋，L。；秦，X。；Lei，H.，重新访问了回旋镖连接表。适用于SKINNY和AES，IACR Trans。对称加密。，2019, 1, 118-141 (2019) [44] Sun，S。；Gerault，D。；拉福卡德，P。；杨琼。；托多，Y。；乔·K。；Lei，H.，《AES分析》、《SKINNY和其他约束编程》，IACR Trans。对称加密。，2017, 1, 281-306 (2017) [45] CAESAR委员会：CAESAR：认证加密的竞争：安全性、适用性和健壮性（2014年）。 [46] Tolba M.、Abdelkhalek A.、Youssef A.M.：简化版紧身衣的不可能差分密码分析。2017年5月24日至26日，塞内加尔达喀尔，第117-134页（2017年），《密码学进展论文集-非洲密码2017-第九届国际密码学会议》·Zbl 1408.94969号 [47] Wagner D.A.：回旋镖攻击。摘自：《快速软件加密会议录》，第六届国际研讨会，FSE’99，意大利罗马，1999年3月24日至26日，第156-170页（1999）·Zbl 0942.94022号 [48] Wang，H。；Peyrin，T.，Boomerang多次切换。AES变体和脱氧的应用，IACR Trans。对称加密。，2019, 1, 142-169 (2019) [49] 朱斌、董旭、于浩：基于MILP的圆还原GIFT差分攻击。收录于：2019年3月4日至8日在美国加利福尼亚州旧金山举行的2019年RSA大会上的《密码学主题会议录-CT-RSA 2019-The Cryptographers’Track》，第372-390页（2019）·Zbl 1509.94147号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。