随着日常生活中信息技术的普及,各种信息设备对便利性和效率的要求不断增长,这使得适用于资源受限设备的轻量级分组密码成为研究热点。各类新的轻量级分组密码算法不断涌现,然而效率的提高必然以牺牲一定的安全性为代价,许多新出现的轻量级分组密码已经面临着被破解的风险,因此对轻量级分组密码的安全性分析具有十分重要的意义。本文在调研了近五年间提出的新的轻量级分组密码算法后,着眼于一类特殊的设计,即抛弃传统的关键组件S盒,只采用逻辑与,循环移位和异或操作的ARX密码。以其中的典型代表SIMECK以及SIMON算法族为具体的研究对象,对其在差分攻击下的抵御能力做出考察。具体的工作有:1) 明确该类轮函数的差分特性,即输入差分与输出差分的关系,得到能够代替传统差分分布表的算法,由该算法直接计算输入差分的所有可能输出差分及对应概率。2) 提出该类算法差分攻击时的改进策略,通过运用多条路径攻击调节攻击复杂度,从而优化攻击结果;同时通过分离验证差分比特,减少差分验证过程的冗余计算,大大减小了攻击复杂度。3) 给出了具体的攻击实例证明所提出策略的效果。应用多路径攻击策略,实现对SIMECK的不可能差分攻击,提高了可攻击的轮数;随后应用多路径攻击与分离验证差分比特的策略给出了 SIMECK与SIMON的差分攻击结果,均优于现有的攻击结果。