摘要：ANU,ANU-II和LiCi算法是近几年相继被提出的新轻量级分组密码算法.由于采用比特级的设计理念,相比于传统字节级更具有结构轻巧、扩散灵活和实现效率高等优点,因而其安全性备受关注.基于以上三个算法的结构特性,构建了新的比特可分性MILP模型,并给出了ANU,ANU-II和LiCi算法的积分区分器自动化搜索方法.通常而言,区分器轮数的高低能够较好的衡量密码算法的安全性.研究结果表明:ANU,ANU-II和LiCi算法分别存在9轮、8轮和12轮的积分区分器,所需的数据复杂度为263,260和261个选择明文,这是目前已知分析方法中轮数最高和选择明文量最优的区分器结果.另外,提出了一种新的LiCi算法的等价结构.

摘要：在融合了物联网、5G网络等新一代信息技术的工业互联网中,底层终端设备产生海量数据.数据安全传输的需求使得针对资源受限环境所设计的轻量级密码得到广泛应用.对新提出的轻量级密码进行安全性评估对于保障工业互联网的安全运行至关重要.发现了某种特定结构加密算法基于多变量多项式的积分性质,利用该性质得到了更长积分区分器,改进了基于代数结构的分析方法.提出了基于代数结构构造SPN(substitution permutation network)和Feistel-SP结构分组密码积分区分器的框架,并将其应用于SAC 2020会议上提出的轻量分组密码WARP的分析上,构造了2个复杂度为2^(116)的22轮积分区分器,比设计者给出的区分器多了2轮,并且复杂度更低.利用该积分区分器,实现26轮密钥恢复攻击,比设计者给出的密钥恢复攻击增加了5轮,这是目前在单密钥情境下对WARP最好的攻击结果.此外,还对18轮积分区分器进行了实验验证,运算复杂度为2^(32).

摘要：ACE是国际轻量级密码算法标准化征集竞赛第2轮候选算法之一。该算法具有结构简洁,软硬件实现快、适用于资源受限环境等特点,其安全性备受业界广泛关注。该文引入字传播轨迹新概念,构建了一个传播轨迹的描述模型,并给出一个可以自动化评估分组密码算法抵抗积分攻击能力的方法。基于ACE算法结构特点,将该自动化搜索方法应用于评估ACE算法的安全性。结果表明:ACE置换存在12步的积分区分器,需要的数据复杂度为2^(256),时间复杂度为2^(256)次12步的ACE置换运算,存储复杂度为8 Byte。相比于ACE算法设计者给出的积分区分器,该新区分器的步数提高了4步。

摘要：PFP算法和SLIM算法都是基于Feistel结构而设计的轻量级分组密码算法,在软件及硬件上都具有良好的性能,特别适用于资源受限的环境,目前没有对两个算法进行积分分析的相关研究.本文通过分析PFP算法和SLIM算法的结构特点,结合比特可分性的自动化搜索方法,构建了混合整数线性规划(MILP)模型,通过使用Gurobi优化器求解该模型判断是否存在r轮积分区分器,选用搜索得到的积分区分器对算法进行密钥恢复攻击.首次得到PFP算法的11轮积分区分器,选用搜索得到的10轮积分区分器向后扩展2轮进行12轮密钥恢复攻击,数据复杂度为262.39个选择明文,时间复杂度为2^(63.12)次12轮加密,存储复杂度为2^(40);首次得到SLIM算法的10轮积分区分器,选择9轮积分区分器进行12轮密钥恢复攻击,数据复杂度为231.81个选择明文,时间复杂度为262.42次12轮加密,存储复杂度为2^(40).