SM4抵抗相关密钥线性密码分析的安全性

高国强

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SM4抵抗相关密钥线性密码分析的安全性

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本文中使用混合整数线性规划方法(MILP)研究SM4分组密码算法抵抗(相关秘钥)线性密码分析的安全性。SM4是中国国家标准分组密码算法,自2006年起在密码学领域受到广泛关注。为了分析SM4对线性密码分析的安全性,本文采用高度自动化的MILP方法来确定SM4的各轮线性活跃S盒下界。本文研究不同轮之间的线性掩码关系,并将其转换为约束条件来扩展MILP模型,有效的切断无效线性掩码模式,得到更紧线性活跃S盒下界。分别研究了SM4在单密钥下和相关密钥下抵抗线性密码分析能力。使用优化器Gurobi对扩展MILP模型进行实验。本文分别对MILP基本模型和扩展模型进行实验,计算出线性活跃S盒数下界。实验结果表明,单秘钥下27轮的SM4和相关秘钥下9轮的SM4都不存在概率大于2-128的线性特征,说明SM4在相关密钥下抵抗线性密码分析能力较强。

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来源
《北京印刷学院学报》|2020年第5期|154-160|共7页
作者
高国强;
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作者单位

北京印刷学院北京 102600;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类密码的加密与解密;
关键词
分组密码; SM4; 线性攻击; 活跃S盒; 相关秘钥线性攻击; MILP;

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SM4抵抗相关密钥线性密码分析的安全性

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