密码分析

摘要： 针对密码学课程存在“重理论轻实践,重编码轻分析”的教学现状,剖析密码分析实践类课程的难点,提出将具有攻防对抗特色的CTF(Capture The Flag,夺旗竞赛)模式引入密码分析实践课程中,并从课程思政、考核评价等方面探讨如何进行探索创新,最后通过实践结果分析,说明该模式能够进一步激发学生的主动性和创造性。

摘要： 针对Trivium算法的立方攻击中恢复超级多项式表达式时遇到的模型求解费时问题,提出了一种快速方法,该方法结合了Delaune等人的有向图建模方法以及胡凯等人的模型分解方法。初始化845轮的Trivium算法的攻击实验结果表明,相比于公开结果,恢复超级多项式表达式的模型求解时间由约3周下降至约1周。

摘要： Keccak哈希函数是第三代安全哈希函数,具有可证明的安全性与良好的实现性能。讨论基于代数系统求解的4轮Keccak-256原像攻击,对已有的4轮原像攻击方法进行了完善,有效降低了理论复杂度。目前,4轮Keccak-256原像攻击的理论复杂度最低为2^(239),通过充分利用二次比特的因式之间的关系,在自由度相同的情况下,线性化更多的二次比特,将理论复杂度降低至2^(216)。

摘要： SM4算法是我国公布的首个商用密码算法,用于保护WAPI无线局域网标准中的数据传输,2012年成为国家密码行业标准,2021年作为ISO/IEC国际标准正式发布.在唯密文攻击中,攻击者除了所截获的密文,没有其它可利用的信息,因而获取的信息最少、攻击难度较大.目前,国内外未有公开发表的SM4算法抵抗唯密文攻击的结果.本文采用巴氏系数-汉明重量、詹森香农散度-汉明重量和詹森香农散度-汉明重量-极大似然估计等新型区分器对SM4算法实施唯密文故障分析.仿真实验表明,该方法最少仅需要136个随机故障,可以破译SM4算法的128比特主密钥,且在准确度、成功率、耗时和复杂度等方面攻击效果佳.该结果为无线局域网中密码算法的安全性分析和实现提供了重要参考.

摘要： 对称密码体系和非对称密码体系各有优缺点。探索一种两者结合的,既保留各自优点,又能最大限度地消除各自缺点的混合密码体系,对现代网络通信的高效性和安全性有着重要意义。使用非对称密码保护对称密码密钥是一种可行的方案。在此方案下,攻击者无法绕过对非对称密码密钥的破解而直接攻击对称密码的密文。这一方案的提出和论证,表明各种密码体系可以混合使用,取长补短,互为加固。

摘要： 遗传算法是密码分析的一种有效方法。遗传算法中适应度函数至关重要,直接影响到遗传算法的收敛速度以及能否找到最优解。在基于遗传算法的密码分析中,适应度函数主要基于语言字符频率统计特征。由于n-gram的统计字符仅包括26个英语字母,当密码字符集包含特殊字符或数字时,该方法效果不佳。提出一种新的基于卷积神经网络的遗传算法适应度函数,其基于卷积神经网络用于文本分类的原理。实验证明所提出的方法对经典密码分析是一种有效的方法。

摘要： 遗传算法是密码分析的一种有效方法,其中选择算子决定选择哪些个体进行交配以及每个被选择的个体产生多少后代。针对传统的遗传算法选择算子收敛速度慢、效率不高的问题,通过分析传统的选择算子的理论及其优缺点,提出能够产生较好收敛速度的两种改进选择算子。实验结果表明,改进的选择算子可以提高遗传算法的收敛速度、缩短破译时间,大大提升基于遗传算法的密码分析效率。

摘要： 基于格的加密方案中的解密失败密文可以用于恢复私钥, D’Anvers先后提出了两种在基于格的加密方案中搜索解密失败密文的方法,并将其分别命名为“failure boosting”与“directional failure boosting”.本文中指出了“directional failure boosting”中的一个不合理的假设,同时提出了一种新的搜索解密失败密文的方法作为“directional failure boosting”的改进.本文中将解密查询次数以及解密失败密文的个数当作有效信息,从其中提取出私钥的信息,并用于改进“directional failure boosting”,最终使获得一个解密失败密文所需的解密查询次数与计算开销分别降低至97%和98.4%.

摘要： 近年来,不断有新的图像加密算法被提出,其安全性却未得到充分的分析和验证。该文对一种最新报道的图像加密算法的安全性进行了分析。所分析算法通过基于变步长约瑟夫遍历的像素置乱、基于DNA动态编码的像素替换及像素行列扩散来完成图像加密。分析表明,该算法的秘密密钥设计不具有实用性,加密过程也存在缺陷。在选择明文攻击条件下,对该算法的加密过程进行了密码分析,并提出了相应的攻击算法。仿真实验和理论分析确认了所提攻击算法的有效性与可行性。最后,针对所分析算法及部分图像加密算法中存在的问题,提出了改进建议。

摘要： 积分攻击是一种重要的密钥恢复攻击方法,已被广泛应用于多种分组算法分析任务.Midori64算法是一种轻量级分组密码算法,为对其进行积分攻击,构建3个6轮零相关区分器,将其分别转化为6轮平衡积分区分器并合成为一个性质优良的6轮零和积分区分器,将该零和积分区分器向前扩展1轮得到一个7轮零和积分区分器.分别采用部分和技术与快速Walsh-Hadamard变换技术,得到Midori64算法的10轮积分攻击和11轮积分攻击.分析结果表明,10轮积分攻击的数据复杂度为240个明密文对,时间复杂度为267.85次10轮加密运算,11轮积分攻击的数据复杂度为240.09个明密文对,时间复杂度为2117.37次11轮加密运算.

摘要： 对基于有限域TEME 问题的公钥密码体制进行密码分析，证明了解决计算性TEME 问题等价于破译PZZ 公钥密码体制，判定性TEME 问题等价于PZZ 密文有效性判定问题。当A 是对合矩阵且Q1=AQ2A 时，计算性 TEME 问题和判定性TEME 问题是多项式时间可解的，从PZZ 密码体制的密文和公钥可以容易地完全破译而得到明文。因此，在使用PZZ 密码体制时应该避免选择这种参数。

摘要： 给出了一种利用演化计算对组合模型序列密码体制进行分析的方法.实验表明,用该演化计算方法对Geefe发生器和门限发生器进行分析时,算法复杂度比穷举法的复杂度低;该演化计算方法用于组合模型序列密码的分别征服攻击时,效率明显提高.因此演化计算分析方法是一种有效的序列密码分析方法.

摘要： Simeck密码算法是一个采用Simon-like型结构的轻量级分组密码族,广泛适用于资源严格受限的环境.到目前为止,密码研究者利用多种方法对其进行了密码分析.本文则给出了对减轮Simeck算法积分攻击的新结果.通过并行计算首次求解出了Simeck32算法的代数次数,从而首次给出了13轮的理论积分区分器,实现了20轮Simeck32(64)的积分攻击.在Simeck32算法15轮实验积分区分器的基础上,结合密钥扩展算法的性质和中间相遇策略,采用等价子密钥技术和部分和技术首次实现了对22轮Simeck32(64)积分攻击.在18轮和21轮积分区分器的基础上,分别首次实现了对26轮Simeck48(96)和30轮Simeck64(128)的积分攻击.这些新的攻击都极大改进了之前对Simeck算法积分攻击的结果.

摘要： 利用密钥编排方案,基于差分表查询技术和数据多次利用技术,提出了新的不可能差分密码分析8轮AES-256.数据复杂度约为2105选择明文,时间复杂度约为2229.58存储访问,存储复杂度约为287字节.与已有的最新结果相比较,新方法存储复杂度降低.

摘要： 本文对一个建立在圆锥曲线上的同时基于离散对数和整数分解问题的数字签名方案—HQ进行了安全性分析，提出了该算法由于参数设置上的不合理,所存在的安全性问题，由此证明了该方案不是真正基于两个困难问题的签名方案，并给出了一个改进方案,使其成为一个真正基于两个困难问题的签名方案。

摘要： 对短距离无线蓝牙技术中使用的E0 序列密码算法进行了猜测决定攻击，攻击中利用线性逼近的方法做出了一个巧妙的攻击假设，降低了攻击所需的猜测量，并且通过一个检验方程降低了候选状态的数量，攻击的计算复杂度为O(2 76），需要约988 比特密钥流。与目前已有的针对E0的短密钥流攻击相比，本文的攻击结果是最好的。

摘要： 对短距离无线蓝牙技术中使用的E0 序列密码算法进行了猜测决定攻击，攻击中利用线性逼近的方法做出了一个巧妙的攻击假设，降低了攻击所需的猜测量，并且通过一个检验方程降低了候选状态的数量，攻击的计算复杂度为O(2 76），需要约988 比特密钥流。与目前已有的针对E0的短密钥流攻击相比，本文的攻击结果是最好的。

摘要： 对短距离无线蓝牙技术中使用的E0 序列密码算法进行了猜测决定攻击，攻击中利用线性逼近的方法做出了一个巧妙的攻击假设，降低了攻击所需的猜测量，并且通过一个检验方程降低了候选状态的数量，攻击的计算复杂度为O(2 76），需要约988 比特密钥流。与目前已有的针对E0的短密钥流攻击相比，本文的攻击结果是最好的。

摘要： 对短距离无线蓝牙技术中使用的E0 序列密码算法进行了猜测决定攻击，攻击中利用线性逼近的方法做出了一个巧妙的攻击假设，降低了攻击所需的猜测量，并且通过一个检验方程降低了候选状态的数量，攻击的计算复杂度为O(2 76），需要约988 比特密钥流。与目前已有的针对E0的短密钥流攻击相比，本文的攻击结果是最好的。

摘要： 对基于广义猫映射和加法模运算的混沌密码进行了安全性分析,指出了该密码设计上的几处瑕疵.在选择明文攻击下,该密码系统在1轮加密时不够安全,仅选择3幅明文图像就可破译.讨论了该密码在多轮加密时待解决的问题以及可能采取的改进措施.

摘要： 本公开提供了一种零相关线性密码分析方法、系统、介质及电子设备，包括以下步骤：获取待分析的可调整分组密码；将获取的可调整分组密码视为向量布尔函数，构建明文、密钥和调整与向量布尔函数的映射关系，设定向量布尔函数的线性近似逼近表达式；搜索使得线性近似逼近表达式的相关值为零的线性近似逼近，根据得到的线性近似逼近即零相关区分器转换为积分区分器用以判断反向解密用的密钥是否正确；其中，零相关线性近似逼近表达式的相关性通过遍历明文、密钥和调整的所有可能取值得到；本公开中，明文、密钥和调整被平等的对待，实现了对线性逼近的快速和准确搜索，能够更快速的确定密钥的准确性，降低了解密的复杂程度，提高了积分攻击的成功率。

摘要： 一种阻止差分密码分析攻击的方法，通过自适应扫描链、控制模块和明文分析模块实现；明文分析模块控制自适应扫描链，使得仅其中一个字节的最后一个比特位不同的两个明文经过不同结构的扫描链输入，而造成原本可以利用差分密码分析攻击技术破解密钥的两个输入明文无法产生能够被差分密码分析攻击技术利用的输出；相较于复杂扫描链，设计的电路结构可以在一定程度上迷惑使用差分密码分析攻击的攻击者，导致攻击者恢复出错误的密钥信息。通过实验分析，证明了自适应扫描链结构的明文分析技术安全性得到很大提升。

摘要： 本发明适用计算机技术领域，提供了一种基于格的密码分析方法及装置，所述方法包括：当接收到密文时，选取预设格中的一个基，该基为生成密文的公钥，将基划分为预设数量个分块，根据预设的规约参数l，对所有分块进行l次规约，生成分块l次规约基，根据分块l次规约基，生成密文对应的格基，根据公钥和生成的格基，将密文转换为明文，输出明文，从而通过对格中的基进行分块，有效地减少了运行时间，通过深度l次规约，有效地提高了基的约减效率，在密码分析时有效地对分析时间和解密质量进行权衡，提高了密码分析的效率。

摘要： 本发明公开了一种基于基因表达式编程的无线路由器密码分析方法，通过获取截取无线路由器发出的数据包，根据获取的数据包，利用基因表达式编程的算法分析出无线路由器密码可能出现密码组合。本发明还公开了信号灯颜色效果增强处理装置。本发明可以分析出无线路由器密码可能出现密码组合，以提醒该路由器使用者加强路由器密码管理。

摘要： 本发明公开了一种无线路由器WIFI密码的差分密码分析方法。本发明通过获取截取无线路由器发出的数据包，提取初始化的数据向量，根据获取的数据包，利用基因表达式编程的算法分析出无线路由器可能出现的密码组合，再利用差分密码分析方法进行精准的密码分析，最后破解出无线路由器的实际密钥。本发明所述的无线路由器WIFI密码分析算法，比传统的只使用差分密码分析算法在密码破解的可行几率上提高36％。

摘要： 本发明公开了基于网络实时数据的密码分析和实现方法，属于网络分析领域，通过静态数据重播模块或者通过实时流量分析模块监听网络数据的进出；新的数据进出触发会话管理功能，每个处理线程将本会话数据重新排序、丢弃重传数据、数据包重组；整理后的数据包将提取其中的密码运算部分传入密码运算上下文管理模块，还原密码运算过程，分析模块，对数据进行深层分析，将不同的会话分组，不同的密码算法还原数据引入程序菜单，不同的数据包进行队列展示。本发明对常见的网络流量分析软件进行改造，使其可以进行动态密码分析，并将密码运算过程还原、结合密码数据上下文关联分析，并解决增加相应功能后的性能降低问题。

摘要： 本发明公开了一种基于格基约化的RSA算法密码分析方法，基于密钥隐式信息的密码分析方法是已有的部分私钥泄露攻击和隐式分解问题的综合协同下的新问题，针对相同RSA算法模数与多对加解密指数对的情形，已有相应的密码分析方法，其中的隐式信息即为密钥隐式信息，另一种情形，即相同解密指数与多个RSA算法模数的情形，隐式信息即为所有私钥都是相同的，因此，基于密钥隐式信息的密码分析方法实际涵盖上述两种特殊情形并作出延伸，随着已知存在隐式信息的RSA算法实例数目增多，RSA算法将会越不安全，极端情况下，当实例数量趋向于无穷时，私钥的不安全界限极限值为0.5。

摘要： 本发明提供一种基于统计概率的密码分析系统及方法，涉及信息安全技术领域。本系统包括流量分析单元、密文抓取单元、归类存储单元、周期分析单元、随机性检测单元、统计结果汇总单元、标准算法随机特征对照单元；本方法首先对密文序列进行局部周期检测，确定若干弱随机性现象区间，然后对弱随机性现象区间的统计特征进行提取，达到在对信息系统进行流量分析的基础上，进行密码通信关系的判断和所用密码算法的特征识别。可以增加信息系统密码应用安全性评估唯密文分析密码算法识别手段，提高评估效率，丰富评估依据。

摘要： 本公开提供了一种零相关线性密码分析方法、系统、介质及电子设备，包括以下步骤：获取待分析的可调整分组密码；将获取的可调整分组密码视为向量布尔函数，构建明文、密钥和调整与向量布尔函数的映射关系，设定向量布尔函数的线性近似逼近表达式；搜索使得线性近似逼近表达式的相关值为零的线性近似逼近，根据得到的线性近似逼近即零相关区分器转换为积分区分器用以判断反向解密用的密钥是否正确；其中，零相关线性近似逼近表达式的相关性通过遍历明文、密钥和调整的所有可能取值得到；本公开中，明文、密钥和调整被平等的对待，实现了对线性逼近的快速和准确搜索，能够更快速的确定密钥的准确性，降低了解密的复杂程度，提高了积分攻击的成功率。

摘要： 一种阻止差分密码分析攻击的方法，通过自适应扫描链、控制模块和明文分析模块实现；明文分析模块控制自适应扫描链，使得仅其中一个字节的最后一个比特位不同的两个明文经过不同结构的扫描链输入，而造成原本可以利用差分密码分析攻击技术破解密钥的两个输入明文无法产生能够被差分密码分析攻击技术利用的输出；相较于复杂扫描链，设计的电路结构可以在一定程度上迷惑使用差分密码分析攻击的攻击者，导致攻击者恢复出错误的密钥信息。通过实验分析，证明了自适应扫描链结构的明文分析技术安全性得到很大提升。