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对轻量级分组密码算法LBlock的差分故障攻击 被引量:3
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作者 王涛 王永娟 +1 位作者 高杨 张诗怡 《密码学报》 CSCD 2019年第1期18-26,共9页
本文首先分析差分故障攻击的故障模型与原理,利用S盒的差分不均匀性,通过建立输入差分、输出差分和可能输入值之间的对应关系,给出差分故障分析的优化方案,实现快速归约,提高差分故障攻击的效率.本文通过对LBlock算法建立对应关系,可以... 本文首先分析差分故障攻击的故障模型与原理,利用S盒的差分不均匀性,通过建立输入差分、输出差分和可能输入值之间的对应关系,给出差分故障分析的优化方案,实现快速归约,提高差分故障攻击的效率.本文通过对LBlock算法建立对应关系,可以快速直观缩小输入值取值空间,进而快速确定对应扩展密钥.对于不同故障值(输入差分),对应的输出差分和可能输入值均不相同,可以得到二元关系集合.由于轻量级分组密码S盒多为4×4 S盒,该集合中元素较少,注入少量不同故障值,通过查表,对可能输入值取交集即可快速确定唯一可能输入值.将优化方案应用于LBlock轻量级分组密码算法,在最后一轮输入处注入2次宽度为16 bit的故障可恢复最后一轮轮密钥,然后将状态回推一轮,在倒数第二轮输入处注入2次宽度为16 bit的故障可恢复倒数第二轮密钥.根据密钥扩展方案,恢复两轮轮密钥后将恢复主密钥的计算复杂度降为2^(19). 展开更多
关键词 轻量级分组密码 lblock算法 差分故障攻击
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LBlock-s算法的不可能差分分析 被引量:2
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作者 贾平 徐洪 来学嘉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期966-973,共8页
LBlock-s算法是CAESAR竞赛候选认证加密算法LAC中的主体算法,算法结构与LBlock算法基本一致,只是密钥扩展算法采用了扩散效果更好的增强版设计.利用新密钥扩展算法中仍然存在的子密钥间的迭代关系,通过选择合适的14轮不可能差分特征,我... LBlock-s算法是CAESAR竞赛候选认证加密算法LAC中的主体算法,算法结构与LBlock算法基本一致,只是密钥扩展算法采用了扩散效果更好的增强版设计.利用新密钥扩展算法中仍然存在的子密钥间的迭代关系,通过选择合适的14轮不可能差分特征,我们给出了对21轮LBlock-s算法的不可能差分分析.攻击需要猜测的子密钥比特数为72比特,需要的数据量为2^(63)个选择明文,时间复杂度约为2^(67.61)次21轮加密.利用部分匹配技术,我们也给出了直到23轮LBlock-s算法低于密钥穷举量的不可能差分分析结果.这些研究可以为LAC算法的整体分析提供参考依据. 展开更多
关键词 lblock算法 lblock-s算法 密钥扩展算法 不可能差分分析
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LBlock算法的相关密钥不可能飞来去器分析 被引量:2
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作者 谢敏 牟彦利 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期66-71,共6页
研究了相关密钥不可能飞来去器分析方法及轻量级分组密码算法LBlock在该分析方法下的安全性。将不可能飞来去器分析方法和相关密钥分析方法相结合,针对22轮LBlock给出了新的攻击。构造了15轮的相关密钥不可能飞来去器区分器,通过向前扩... 研究了相关密钥不可能飞来去器分析方法及轻量级分组密码算法LBlock在该分析方法下的安全性。将不可能飞来去器分析方法和相关密钥分析方法相结合,针对22轮LBlock给出了新的攻击。构造了15轮的相关密钥不可能飞来去器区分器,通过向前扩展3轮,向后扩展4轮,成功攻击了22轮LBlock。该攻击的数据复杂度仅为2^(51.3)个明文,计算复杂度为2^(71.54)次22轮加密。与已有结果相比,攻击的数据复杂度和计算复杂度均有明显下降。 展开更多
关键词 lblock算法 轻量级分组密码 相关密钥 不可能飞来去器
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针对LBlock算法的踪迹驱动Cache攻击 被引量:2
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作者 朱嘉良 韦永壮 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期153-158,共6页
LBlock是一种轻量级分组密码算法,其由于优秀的软硬件实现性能而备受关注。目前针对LBlock的安全性研究多侧重于抵御传统的数学攻击。缓存(Cache)攻击作为一种旁路攻击技术,已经被证实对密码算法的工程实现具有实际威胁,其中踪迹驱动Ca... LBlock是一种轻量级分组密码算法,其由于优秀的软硬件实现性能而备受关注。目前针对LBlock的安全性研究多侧重于抵御传统的数学攻击。缓存(Cache)攻击作为一种旁路攻击技术,已经被证实对密码算法的工程实现具有实际威胁,其中踪迹驱动Cache攻击分析所需样本少、分析效率高。为此,根据LBlock的算法结构及密钥输入特点,利用访问Cache过程中密码泄露的旁路信息,给出针对LBlock算法的踪迹驱动Cache攻击。分析结果表明,该攻击选择106个明文,经过约27.71次离线加密时间即可成功恢复LBlock的全部密钥。与LBlock侧信道立方攻击和具有Feistel结构的DES算法踪迹驱动Cache攻击相比,其攻击效果更明显。 展开更多
关键词 微处理器 分组密码 lblock算法 侧信道攻击 踪迹驱动Cache攻击 时间复杂度 数据复杂度
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针对LBlock算法踪迹驱动Cache攻击S盒特性分析
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作者 于茜 蔡红柳 陈财森 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第8期146-150,180,共6页
针对轻量级密码LBlock算法的Cache计时研究,着重分析密码算法中S盒的非线性结构特征。基于其结构特征推导出S盒的真值表,求解得出S盒输入输出关系的代数表达式;再结合LBlock算法的加密过程和轮函数F的结构,推导出每个轮运算的表达式以及... 针对轻量级密码LBlock算法的Cache计时研究,着重分析密码算法中S盒的非线性结构特征。基于其结构特征推导出S盒的真值表,求解得出S盒输入输出关系的代数表达式;再结合LBlock算法的加密过程和轮函数F的结构,推导出每个轮运算的表达式以及S盒查找索引的代数表达式;结合踪迹驱动Cache计时攻击的攻击原理与模型,总结得出针对LBlock算法Cache攻击中密钥分析的核心表达式,结果表明LBlock算法存在遭受Cache计时攻击的可能性。 展开更多
关键词 lblock算法 CACHE计时攻击 代数表达式 S盒 特性分析
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基于LBlock算法的密码SoC安全存储总线设计 被引量:2
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作者 张翌维 林霖 +2 位作者 赵建 李发君 梁立新 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期130-133,共4页
密码片上系统(SoC)的数据访存通路是侵入式探针分析的重要目标,为抵御侵入式分析,利用LBlock算法设计一种SoC存储加密总线。将LBlock算法硬件结构每4轮展开为1个时钟周期,使32轮加解密时序压缩到8个时钟周期,同时将数据存储器一般采用... 密码片上系统(SoC)的数据访存通路是侵入式探针分析的重要目标,为抵御侵入式分析,利用LBlock算法设计一种SoC存储加密总线。将LBlock算法硬件结构每4轮展开为1个时钟周期,使32轮加解密时序压缩到8个时钟周期,同时将数据存储器一般采用的32位总线缓冲至64位,以配合LBlock算法的分组操作。FPGA验证结果表明,该设计方案使得芯片内嵌数据存储器(如RAM、Flash等)的总线即使被探针攻击获取也无法解读,应用64位数据块进行8个时钟周期加密的访存吞吐率达到533 kb/s,且避免了32位分组加密穷举攻击,实现代价低。 展开更多
关键词 密码片上系统 存储总线 总线加密 lblock算法 侵入式分析
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轻量级LBlock算法硬件实现与研究
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作者 孟娇 李濛 +3 位作者 胡晓波 成嵩 杜鹏程 高鹰 《电力信息与通信技术》 2023年第3期47-52,共6页
随着物联网与密码技术的发展,轻量级密码算法在射频识别(radio frequency identification,RFID)等领域得到越发广泛的应用。文章主要对LBlock算法的硬件优化实现和安全防护进行了研究,研究内容包括:设计独立模块进行轮运算和密钥拓展,... 随着物联网与密码技术的发展,轻量级密码算法在射频识别(radio frequency identification,RFID)等领域得到越发广泛的应用。文章主要对LBlock算法的硬件优化实现和安全防护进行了研究,研究内容包括:设计独立模块进行轮运算和密钥拓展,通过循环迭代的结构优化算法面积,然后使用存储单元存储子密钥优化密钥生成流程,同时对加入随机掩码的轮迭代与S盒生成进行说明,最后使用Synopsys VCS数字逻辑仿真器和Verdi验证模块功能,并通过集成软件环境(integrated software environment,ISE)以及Design Compiler将设计综合为门级网表,得到加解密模块占用逻辑单元156slices、411LUT、以及2987.5 GE(等效与非门数)的综合面积和627 Mbps的吞吐量。实验结果表明,LBlock算法模块设计的整体面积与资源消耗较小,并具有较高吞吐量,可以适用于资源受限的硬件实现。 展开更多
关键词 信息安全 轻量级算法 lblock算法 硬件实现
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RFID加密算法的FPGA实现研究 被引量:2
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作者 徐远泽 张文科 《信息安全与通信保密》 2015年第2期84-88 91,91,共6页
射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)的快速发展,伴随着日益突出的安全问题,轻量级加密算法的出现为RFID系统安全提供了一种有效的解决方案。该文首先分析了轻量级加密算法PRESENT和LBlock的基本原理,并结合实际应用,研... 射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)的快速发展,伴随着日益突出的安全问题,轻量级加密算法的出现为RFID系统安全提供了一种有效的解决方案。该文首先分析了轻量级加密算法PRESENT和LBlock的基本原理,并结合实际应用,研究了算法在RFID协议中的应用,随后设计了PRESNT-128和LBlock的硬件结构,采用Verilog HDL语言,在Xilinx Virtex-5 FPGA平台上进行了实现。实现结果表明,LBlock比PRESENT的逻辑资源占用量低,而PRESENT比LBlock的吞吐量高,并且,它们的逻辑资源占用量还不到FPGA总逻辑资源的0.2%,是适合于FPGA的实现来构建RFID安全应用的。 展开更多
关键词 射频识别技术 轻量级加密算法 PRESENT lblock FPGA
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LAC 认证加密算法的泄露状态伪造攻击
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作者 肖祯 张文英 王淦 《山东师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第1期19-24,共6页
LAC 是一种基于分组密码 LBlock,结构上类似于轻量级认证加密算法 ALE 的轻量级认证加密算法。 Wu Shengbao 等在2013亚密会上提出了对 ALE 泄露状态伪造攻击。本文利用泄露状态攻击方法成功地对 LAC 进行了攻击,给出了能产生局部碰... LAC 是一种基于分组密码 LBlock,结构上类似于轻量级认证加密算法 ALE 的轻量级认证加密算法。 Wu Shengbao 等在2013亚密会上提出了对 ALE 泄露状态伪造攻击。本文利用泄露状态攻击方法成功地对 LAC 进行了攻击,给出了能产生局部碰撞的一个差分路径:在相邻两块密文引入差分,使得第二块引入的差分与第一块密文差分带来的输出差分抵消,成功实现了碰撞,并给出了碰撞实例。本攻击计算复杂度可以忽略不计,因为简单的手工推算便可给出实例,攻击可以完全脱离计算机。 展开更多
关键词 轻量级 认证 加密 算法
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