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阿尔泽特:64位ARX盒子(专长:CRAX和TRAX)。 (英语) Zbl 1504.94102号

Micciancio,Daniele(编辑)等人,《密码学进展——密码2020》。第40届国际密码学年会,2020年8月17日至21日,美国加利福尼亚州圣巴巴拉,CRYPTO 2020。诉讼程序。第三部分查姆:斯普林格。莱克特。注释计算。科学。12172, 419-448 (2020).
摘要:S盒是许多对称基元中非线性的唯一来源。虽然它们通常被定义为在小空间上运行的函数,但一些最近的设计建议使用更大的函数(例如32位)。在这种情况下,S盒被定义为一个子函数,其密码属性可以精确估计。
我们提出了一种基于64位ARX的S盒,称为阿尔泽特,在现代CPU上只需使用12条指令即可在恒定时间内对其进行评估。它的并行应用程序还可以利用向量(SIMD)指令。一次迭代阿尔泽特具有与AES S盒相当的微分和线性特性,其中两个至少与AES超级S盒一样安全。由于状态大小远大于典型的4或8位阿尔泽特不是微不足道的。
我们进一步讨论了如何使用这种宽S盒构造64位、128位和256位(可调整)分组密码的圆函数,这些密码具有良好的加密特性,即使在相关弱设置中也能保证。我们使用这些结构设计了一个非常轻量级的64位分组密码(Crax),它在微控制器上的短消息方面优于SPECK-64/128,以及一个256位可调整分组密码(Trax),它可以用于获得强大的安全保障,以防强大的对手(临时误用、量子攻击)。
关于整个系列,请参见[Zbl 1499.94001号].

MSC公司:

94A60型 密码学
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全文: 内政部

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