摘要：该文深入研究了lai-massey结构的伪随机特性。首先,证明了基于仿射几乎正形置换s设计的3轮laimassey模型并不具有伪随机特性,给出了lai-massey结构设计者所得结论的一个反例。其次,证明了双射s为任意正形置换时,至少3轮lai-massey结构才具有伪随机特性;证明了双射s为仿射正形置换时,至少4轮的lai-massey结构才具有超伪随机特性。结论表明,为构造伪随机特性更好的lai-massey结构实例,双射s最好设计为非线性的正形置换或几乎正形置换。

摘要：lai-massey结构(L-M结构)是分组密码中一类重要的整体结构,任意轮的L-M结构都不具备伪随机性.Vaudenay通过对L-M结构做一个简单变换,使得3轮L-M变体结构具备伪随机性,并在FOX分组密码的设计中采用此变体结构.该文针对基于L-M变体结构来设计可调分组密码进行了研究.通过在L-M变体结构的不同位置异或可调因子(tweak),分析了3轮基于L-M变体结构设计可调分组密码的可行性.对3轮结构提出了攻击的方法.

摘要：S盒是分组密码算法的重要部件,为密码算法提供非线性变换,S盒的安全强度在一定程度上决定着密码算法的安全强度。为构造具有优良密码学性质的16比特S盒,设计一种以lai-massey结构和非线性反馈移位寄存器(NFSR)组件相结合的L-M-NFSR新结构。该结构以与高级加密标准(AES)算法S盒仿射等价的8比特S盒作为新结构的轮函数,减少设计的复杂性并提高结构的可变性;左右分支各增加一个迭代少量拍数即可符合严格雪崩特性的NFSR组件用于提高结构的扩散性;通过3轮迭代和遍历生成16比特S盒。进一步地,基于该结构,以AES算法S盒仿射等价新生成的8比特S盒替换轮函数中的8比特S盒,可方便地生成大量新的16比特密码S盒。为提高对所构造16比特S盒性质的评估效率,采用图形处理器(GPU)进行并行计算,测试结果表明,所生成的16比特S盒具有较优的密码学性质,均满足双射性,代数次数为15,非线性度最优为31992,差分均匀度最低为18,信噪比最低为146.712,具有较好地抵御数学攻击和差分功耗分析的安全性。