若干分组密码算法安全性新研究

摘要

分组密码是现代密码学的重要体制之一，其主要任务是为数据提供保密性。密码算法的安全性分析与设计密不可分，从密码分析中获取经验，才能设计出更好，更安全的密码算法，所以分组密码的分析具有重要的理论价值和实际意义。
　　本文对若干分组密码算法的安全性进行研究，第一章主要介绍了分组密码的研究进展、设计原理及系统地阐述一些常用的分析技术；第二章对韩国加密算法ARIA进行不可能差分分析和变形ARIA的中间相遇攻击。第三章和第四章分别对3D密码算法和Rijndael算法也进行了中间相遇攻击。第五章简单介绍了LBlock的中间相遇攻击。主要研究结果如下：
　　一、利用ARIA的算法特点，构造了一个新的4轮不可能差分区分器，并由此给出7轮ARIA-256的不可能差分新攻击；基于变形ARIA(算法采用相同S盒)的算法结构，分别构造了4、5、6轮变形ARIA中间相遇区分器，并分别给出了7、8、9轮ARIA的中间相遇新攻击。
　　二、利用3D密码算法特点，构造了一个5轮中间相遇区分器，并由此给出了10轮3D的中间相遇攻击。新攻击的数据复杂度约为2128选择明文，时间复杂度约为2331.1次10轮3D加密。
　　三、对 Rijndael-256构造了一个5轮中间相遇区分器，并首次给出了9轮Rijndael-256的中间相遇新攻击。新攻击的数据复杂度约为2128选择明文，时间复杂度约为2211.6次9轮Rijndael-256加密。
　　四、构造了一个11轮的LBlock中间相遇区分器，给出了19轮的LBlock中间相遇新攻击。新攻击的数据复杂度约为265选择明文，时间复杂度约为262次19轮LBlock加密。

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第一章 绪论

§1.1 分组密码的概述

§1.2 分组密码设计原理

§1.3 分组密码分析技术

§1.4 论文的内容安排及主要结果

第二章 韩国分组密码ARIA的新攻击

§2.1 ARIA概述

§2.2 7轮ARIA的不可能差分攻击

§2.3 变形ARIA的中间相遇攻击

§2.4 小结

第三章 3D密码的中间相遇攻击

§3.1 3D密码的概述

§3.2 3D密码的中间相遇攻击

§3.3 小结

第四章 Rijndael密码算法的中间相遇攻击

§4.1 Rijndael-256概述

§4.2 Rijndael-256的中间相遇攻击

§4.3 小结

第五章 LBlock密码算法的中间相遇攻击

§5.1 LBlock概述

§5.2 LBlock的中间相遇攻击

§5.3 小结

总结与展望

参考文献

附录A

附录B

附录C

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果