为应对资源受限设备中的数据安全与隐私保护问题,2013年美国国家安全局提出一种轻量级分组密码算法—SIMON算法。在公布算法时,设计者并未公开其安全性评估报告。为探讨SIMON算法的参数选取准则,K?lbl等人在CRYPTO 2015上提出了类SIMON算法仿射等价的概念。本文根据此等价关系,对类SIMON算法进行划分,得到算法参数等价类个数和代表元表示,给出了算法的不可能差分性质,并对其中一类具有任意轮不可能差分区分器的算法进行了深入分析,主要结果如下:根据K?lbl等人提出的仿射等价的概念,从理论上证明了类SIMON算法分组长度与等价类个数二者之间的关系式,得到了算法等价类代表元的具体表达形式。具体做法如下:首先将等价类个数的研究转化为左乘作用下轨道的个数,得到n=p~m时算法等价类的个数;其次,根据中国剩余定理,得到任意分组长度n的算法等价类个数;最后,根据证明过程中的划分方法,得到等价类代表元的表示。利用此等价划分的方法,将算法循环左移参数空间大小从O(n~3)降低到O(n~2)。结合扩散矩阵的方法,在等价类基础上分析了类SIMON算法不可能差分性质。结果表明,对所有分组长度的类SIMON算法,具有任意轮不可能差分区分器的等价类数目最多,能够达到抵抗不可能差分攻击最优的等价类个数较少,单纯从不可能差分角度考虑,SIMON算法的参数选择不是最优的。进一步,对于具有任意轮不可能差分区分器的参数,以SIMON算法的变体(SIMON-V算法)为例证明了分组长度为2n比特的算法能够等价拆分为两个独立的n比特算法。