摘要：PFP算法借鉴国际标准PRESENT算法的设计思想,在2017年提出的一种轻量级分组密码算法,基于FeistelSP结构设计,采用比特置换,相比PRESENT算法有着更高的软硬件实现效率。为了对该算法的抗差分分析的能力进行新的评估,基于混合整数线性规划(MILP)方法对S盒和整体结构进行建模,针对PFP算法搜索到了概率为2-11的4轮迭代差分路径,构造了概率为2-59的22轮差分区分器;进一步,在区分器前后各增加2轮,得到26轮,通过研究增加的4轮轮密钥编排特点,对密钥比特的猜测顺序进行了优化,同时采用提前抛弃技术,首次对PFP算法进行了26轮的密钥恢复。整个差分攻击过程需要的数据复杂度为260个明文,时间复杂度为254.3次26轮加密,与整体34轮PFP算法相比,仍然具有足够的安全冗余。

摘要：PICO算法是一个SP结构的迭代型轻量级密码算法,目前对该算法的差分分析和相关密钥分析研究尚未完善.本文借助自动化搜索技术,设计了一套基于SAT方法搜索SP结构算法差分路径和差分闭包的自动化工具,构建了搜索约减轮PICO算法差分路径以及差分闭包的SAT模型,评估了PICO算法抵抗差分攻击的能力,提供了比之前分析结果更准确的安全评估.给出了1–22轮PICO算法的最优差分路径及其概率;搜索到概率为2−60.75的21轮差分闭包和概率为2−62.39的22轮差分闭包;实现了26轮PICO算法的密钥恢复攻击,攻击的时间复杂度为2101.106,数据复杂度为263,存储复杂度为263.研究了PICO算法抵抗相关密钥攻击的能力,发现PICO算法的密钥编排算法存在缺陷,构建了任意轮概率为1的相关密钥区分器,给出了全轮PICO算法的密钥恢复攻击.所提模型适用于其他轻量级密码算法,尤其是拥有更长的分组或者轮数更多的分组密码算法.

摘要：描述了一种新的分组密码算法。该分组密码算法是按照Ｓｈａｎｎｏｎ所制定的保证密码算法安全性的扩散和混乱的原则来设计的。在本密码中，所需的扩散和混乱是通过在加密过程中混合三种互不相容的运算来达到的。在本密码算法中，明文和密文的分组大小为６４ｂｉｔ，密钥长１９２ｂｉｔ。本算法的核心是一个新的加密结构，称为加乘结构。在加密过程中，明文和子密钥被看成为有限域Ｆ（２６４）上的元素，并被加乘结构混合在一起。证明了该密码算法是一种Ｍａｒｋｏｖ密码算法且最大单圈差分概率为理论最小值，即１／（２６４－１）。因此它可有效地抵抗差分攻击的威胁。

摘要：根据AESS盒的设计思想构造出了一批密码性能良好的S盒,并从方差的角度对它们的雪崩概率进行了分析。在此基础上,对Rijndael算法中的字节代换步骤SubBytes进行改进,从而提出了一种基于密钥控制的多S盒的Rijndael算法。实验结果表明,改进后的算法对差分攻击的抵抗能力有所提高,雪崩效应更趋合理。

摘要：为了有效地抵抗线性攻击和差分攻击,基于"温顺变换"思想构造了一种非线性可逆变换,将此变换与Matsumoto-Imai(MI)方案结合,提出了一种新的扩展多变量公钥密码方案。接着,在扩展方案的基础上,设计出了新的多变量公钥加密方案和签名方案。分析结果表明:该方案继承了MI方案计算高效的优点,并且能够抵抗线性攻击、差分攻击和代数攻击。

摘要：提出了一种新的流密码算法设计结构,并基于此结构对流密码算法Salsa20进行改进。分析结果表明,改进后算法的滑动对个数从2256降为0,能有效抵抗滑动攻击,并能更好地抵抗第二原象攻击和差分攻击。实验结果表明,改进算法的软件实现速度基本保持不变。

摘要：SMBA算法是一个安全性高、实用性强、创新设计的分组密码算法.SMBA算法支持三种版本,当分组长度为128比特时,密钥长度支持128比特和256比特,当分组长度为256比特时,密钥长度支持256比特.SMBA算法采用经典的Feistel结构,加解密过程一致,轮函数采用SP结构,密钥扩展算法使用广义Feistel结构.算法创新设计了非线性部件S0和S1,以及线性部件L64,均具有良好的密码学性质.S0和S1均由代数构造生成,具有较优的差分概率、线性概率和代数次数,且乘法复杂度低,侧信道防护代价小.L64由简单线性变换组合构成,具有较高的差分和线性分支数,关键路径短,延时低.SMBA算法在不同版本中共用主要部件S0、S1和L64,扩展自然.SMBA算法的安全界清晰,可以有效评估抵抗差分攻击、线性攻击、积分攻击等已知攻击的强度,有较大的安全冗余.算法的基本运算为查表、循环移位以及异或等逻辑运算,易于软件和硬件实现.算法实现方式灵活,软硬件速度快,可适用于多种平台(如8/32/64位平台).

摘要：基于模加、循环及异或运算的系统(ARX系统)通常被认为是设计密码算法的重要基础。在SHA-3第二轮候选算法中,BLAKE等杂凑函数基于该系统设计。通过对BLAKE-32中的模加运算进行线性化,分析了初始差分在各轮运算过程中的扩散情况,得出了初始状态字存在差分时各轮运算中差分的扩散特征。在此基础上,研究了多次加法运算的线性化逼近概率,并分析了线性化逼近方法对分析算法的有效性。研究表明,线性化情况下,部分初始差分字在BLAKE-32中的扩散效果并不理想,可以将BLAKE算法局部线性化后进行差分攻击。

摘要：对一种多混沌映射图像加密算法进行分析,分析结果表明,该算法不能抵抗选择明文攻击和差分攻击,为此提出一种改进的自适应多混沌分块图像加密算法。将图像分成上下两块,使加密因子与明、密文相关联;改进加密公式,使密文与明文、密钥的关系复杂化。实验结果表明,改进算法的安全性高,克服了原算法不能抵抗选择明文攻击和差分攻击的缺陷,拥有更好的密文统计特性,且密钥空间巨大、加密速度快。

摘要：本文设计了一种基于Arnold变换与混沌映射的图像加密系统.密钥生成器以安全哈希算法SHA-256为核心,产生改进离散Arnold变换和量子混沌映射的初始参数.改进离散Arnold变换是针对传统Arnold变换密钥空间不足、周期性、仅置换加密等缺点进行改进.本系统将传统离散Arnold变换中的矩阵A设计成一个动态矩阵,使其完全依赖于安全哈希算法SHA-256;同时在空间置换结束前为每个像素的坐标添加一对安全密钥,进一步扩大密钥空间.仅置换加密无法抵御统计分析,为克服这一缺陷,同时消除Arnold变换的周期性影响,本文在Arnold置换前利用量子混沌映射对每一个像素进行线性变换.实验结果表明,本文提出的加密系统能够抵御直方图分析、相关性分析、差分攻击、暴力攻击等多种典型攻击,具有很高的安全性和加密效率.