【摘 要】
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差分分析是一种常用的重要密码分析方法.差分分析通常针对于分组加密算法,但是对于流密码算法和哈希函数同样适用.模2k加法运算是分组密码和流密码设计中常用到的基本运算,在
【机 构】
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中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室; 中国科学院大学;
【基金项目】
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国家863课题“物联网安全关键技术及仿真平台研究”(2013AA014002);中科院海云先导专项(XDA06010701)
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差分分析是一种常用的重要密码分析方法.差分分析通常针对于分组加密算法,但是对于流密码算法和哈希函数同样适用.模2k加法运算是分组密码和流密码设计中常用到的基本运算,在分组密码,流密码算法和构造轻量级的认证协议中都有应用.在实际的分析过程中,为了得到特定差分对的出现概率,需要对所有可能的差分对进行枚举计算.当k的取值比较大时,差分对的样本空间很大,直接进行穷举计算是很困难的,因此需要针对差分对具体结构进行分析,找到一种快速的计算方法.本文给出了模2k加法运算的差分概率分布及其统计特性.对于固定的差分a,本文给出了计算该差分发生概率的公式:当a作为一个随机变量时,我们给出了其差分概率的期望,并且得到了差分概率的方差.当k增加时,差分概率是关于k的一个可忽略不计的函数.本文中的结论,对于研究基于模2k加运算的密码算法和相关的认证协议的区分攻击是有帮助的.
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