摘要：针对CCSDS分包遥控(Telecommand)系统所面临的安全威胁,结合空间通信环境的特点,通过对各种认证加密算法(AEAD)的性能分析,提出将GCM(Galois/Counter Mode)认证加密算法应用于分包遥控系统数据链路层的方案。设计并实现了基于OPNET的CCSDS分包遥控系统仿真框架。仿真结果表明,在不影响吞吐量性能的前提下,GCM认证加密算法能有效地保证分包遥控数据的机密性、完整性和信息来源的合法性,并且具有数据处理性能高、系统开销小的特点。

摘要：认证加密算法,作为一种对称密码算法,能够同时保护数据的机密性和完整性,在信息安全领域有着重要作用.现有的认证加密算法大多是基于分组密码的工作模式设计的,底层需要调用全轮的分组密码,效率受到很大限制.本文主要考虑从基本部件出发直接设计一个高效的认证加密算法.首先结合国产分组密码标准SM4与广义Feistel结构给出了一种通用的结构设计.然后以抵抗碰撞攻击为安全性目标,利用混合整数规划(MILP)方法搜索得到了一些状态大小和效率各不相同的结构,这些结构可以被用来构造消息认证码和认证加密算法.最后,利用目前搜索得到的状态大小和效率较优的结构设计了一个认证加密算法,并进行了初步的安全性分析和软件实现,其速度约为SM4-GCM速度的10倍.

摘要：认证加密算法是能够同时保护数据机密性、完整性、以及数据源认证的对称密码算法,在现实生活中有着广泛的应用需求.在CAESAR竞赛的推动下,认证加密算法研究发展迅速,推出了一批新算法,也给出了不少分析结果,但进展并不顺利.从现有成果看,无论是安全目标的凝练刻画,还是算法设计的理念,或是分析评估的基本策略,都呈现出一种五花八门、百家齐放的局面.本文首先回顾认证加密算法的发展历程,系统梳理认证加密算法的安全模型;然后以CAESAR竞赛候选算法为对象,归类总结认证加密算法的各种设计理念,介绍各类认证加密算法的优势和最新的安全性评估结果;最后探讨认证加密算法的发展趋势和存在问题.

摘要：认证加密算法同时保证信息的机密性和完整性,在信息安全领域具有广泛的应用前景。利用混合整数线性规划方法,搜索高效且最小活跃S盒较多的迭代结构,基于AES轮函数和广义Feistel结构设计底层的轮函数,实现了一个基于AES轮函数的认证加密算法。该认证加密算法具有抵抗碰撞攻击、差分攻击、线性攻击等攻击的能力,且效率是原有认证加密算法AES-GCM的两倍。

摘要：NORX算法是进入凯撒竞赛第三轮的15个认证加密候选算法之一,该算法的唯一非线性组件由异或、与和移位操作组成。从非线性逼近和循环分析两个密码学性质研究移位参数的选取准则,证明了可变移位函数的非线性逼近概率为三值函数,并得到了移位参数取1时具有最佳的非线性逼近性质;给出了可变移位函数的循环概率表达式,并证明了对于任意非零的移位参数其最大循环概率均相同。由上述分析结果可知,NORX算法中非线性组件的移位参数取1时达到了最佳的非线性逼近和循环性质。该结果可应用于NORX算法的安全性分析中,同时也能为设计类似算法提供理论指导。

摘要：轻量级认证加密算法ACORN v3作为CAESAR竞赛最终胜出的代表算法之一,其新颖的设计和轻量化高效实现的特点受到国内外密码学界的广泛关注.本文根据差分故障攻击模型,对ACORN v3用于认证时的抗差分故障攻击能力进行了分析:针对MAC长度有限造成唯一定位故障概率不高的问题,给出了提高唯一定位故障概率的交互验证策略和改进的高概率优先策略;证明了认证比特差分代数表达式具有特定的规律,据此将每次故障注入的猜测复杂度由49 bit降至0.713 bit;利用差分代数方法,给出了由认证比特差分建立相关内部状态低次方程的算法和基于方程求解的状态恢复攻击,攻击所需的计算复杂度为2^(0.713·n+0.415·N 3)·c,其中,n为故障注入次数,N3为需要线性化的方程个数,c是求解342比特变元线性方程组的复杂度,数据复杂度和存储复杂度可以忽略不计.