【摘 要】
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Yoyo分析是近年来出现的针对分组密码的一种分析方法,这一方法具有数据复杂度极小的特点,并且适合分析轮函数未知的算法或者结构.本文主要通过加密特殊的明文对和筛选步骤来增加攻击过程中的轮数和降低复杂度,并大大的提高了攻击的效率.构造了四种结构的截断差分特征,并设计了适用于每一种结构的yoyo game,恢复了所有的轮函数.根据Type-1广义Feistel结构的特点,在原来10轮的基础上构造了11轮
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Yoyo分析是近年来出现的针对分组密码的一种分析方法,这一方法具有数据复杂度极小的特点,并且适合分析轮函数未知的算法或者结构.本文主要通过加密特殊的明文对和筛选步骤来增加攻击过程中的轮数和降低复杂度,并大大的提高了攻击的效率.构造了四种结构的截断差分特征,并设计了适用于每一种结构的yoyo game,恢复了所有的轮函数.根据Type-1广义Feistel结构的特点,在原来10轮的基础上构造了11轮和12轮的截断差分特征,并根据这些差分特征的性质进行yoyo攻击,通过挑选特殊的明文对以及在明文端加入筛选条件得出11轮和12轮Type-1广义Feistel结构的足够多的满足这些差分特征的明密文对,并恢复了所有的轮函数,降低了数据复杂度.针对Type-2广义Feistel结构的特点,构造了5轮的截断差分特征,通过挑选特殊明文对,设计了适用于此类结构的yoyo game,其中还利用Type-2广义Feistel结构的对称性,获得了更多的明密文对.基于这些明密文对得到了部分轮函数的方程,通过解方程恢复了部分轮函数,最后在剥离若干轮之后恢复了剩余的轮函数.对于SM4结构,通过加密特殊的明文对以及在明文端的筛选步骤,得到了更好的差分性质,构造了5轮的截断差分特征,基于这些性质设计了yoyo game.通过所得的足够多的明密文对建立对应轮函数的方程组,恢复了部分未知的轮函数,最后通过剥离第1轮和第5轮恢复了剩余的轮函数.由MARS结构的特点,分别构造了5、6、7轮MARS结构的截断差分特征.对于5轮的结构,通过加密特殊的明文对,降低初始明文对数量,用相同的方法恢复了所有的轮函数.对于6轮和7轮的结构,通过对差分轨迹的分析得到了差分的性质,并设计了yoyo game,由所得的明密文对建立方程恢复轮函数.
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