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缩减轮的超轻量级分组密码算法PFP的不可能差分分析
被引量：
2
1
作者
赵光耀
沈璇
+2 位作者
余波
易晨晖
李祯
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第9期2784-2788,共5页
基于Feistel结构的轻量级分组密码算法PFP适用于物联网终端设备等资源极端受限环境。目前对PFP算法不可能差分分析的最好结果是利用7轮不可能差分区分器攻击9轮PFP算法,这样可恢复36 b的种子密钥。为了更准确地评估PFP算法抵抗不可能差...
基于Feistel结构的轻量级分组密码算法PFP适用于物联网终端设备等资源极端受限环境。目前对PFP算法不可能差分分析的最好结果是利用7轮不可能差分区分器攻击9轮PFP算法,这样可恢复36 b的种子密钥。为了更准确地评估PFP算法抵抗不可能差分分析的能力,对PFP算法结构进行研究。首先,通过分析轮函数中S盒的差分分布特性,找到了概率为1的两组差分;其次,结合置换层特点,构造出一组包含16条不可能差分的7轮不可能差分区分器;最后,基于构建的7轮不可能差分区分器,对9轮PFP算法进行不可能差分分析以恢复40 b种子密钥,并提出对10轮PFP算法的不可能差分分析方法来恢复52 b种子密钥。结果表明,所提方法在区分器数量、分析轮数、恢复密钥比特数等方面均有较大改善。
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关键词
轻量级
分组密码
pfp
不可能差分
密码分析
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职称材料
基于MILP模型的PFP算法的不可能差分分析
被引量：
1
2
作者
黄思佳
欧海文
孙启龙
《北京电子科技学院学报》
2022年第3期64-70,共7页
PFP算法是借鉴国际标准PRESENT算法设计思想提出的一种轻量级分组密码算法,它使用Feistel结构,分组长度为64比特,密钥长度为80比特,迭代34轮。与以往的手动推导等方法不同,本文对PFP算法建立基于混合整数线性规划(MILP)的不可能差分计...
PFP算法是借鉴国际标准PRESENT算法设计思想提出的一种轻量级分组密码算法,它使用Feistel结构,分组长度为64比特,密钥长度为80比特,迭代34轮。与以往的手动推导等方法不同,本文对PFP算法建立基于混合整数线性规划(MILP)的不可能差分计算模型,通过自动搜索研究获得了12,497个9轮(均是目前为止最长的)不可能差分区分器。并选取一个可以利用PFP算法S盒的差分传播特性的差分路径,构造出不可能差分区分器,实现了对PFP算法进行了13轮(文献中最多到9轮)不可能差分分析。这是目前为止攻击轮数最多、时间复杂度最低的一个攻击结果。
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关键词
分组密码
pfp
算法
不可能差分分析(攻击)
混合整数线性规划
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职称材料
PFP算法改进的不可能差分分析
被引量：
9
3
作者
沈璇
王欣玫
+1 位作者
何俊
孙志远
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2020年第7期263-267,共5页
目前资源受限环境的应用场景越来越多,该场景下的数据加密需求也随之增加。以国际标准PRESENT算法为代表的一大批轻量级分组密码应运而生。PFP算法是一种基于Feistel结构的超轻量级分组密码算法,它的轮函数设计借鉴了国际标准PRESENT算...
目前资源受限环境的应用场景越来越多,该场景下的数据加密需求也随之增加。以国际标准PRESENT算法为代表的一大批轻量级分组密码应运而生。PFP算法是一种基于Feistel结构的超轻量级分组密码算法,它的轮函数设计借鉴了国际标准PRESENT算法的设计思想。PFP算法的分组长度为64比特,密钥长度为80比特,迭代轮数为34轮。针对PFP算法,研究了其抵抗不可能差分分析的能力。在该算法的设计文档中,设计者利用5轮不可能差分区分器攻击6轮的PFP算法,能够恢复32比特的种子密钥。与该结果相比,文中通过研究轮函数的具体设计细节,利用S盒的差分性质构造出7轮不可能差分区分器,并攻击9轮的PFP算法,能够恢复36比特的种子密钥。该结果无论在攻击轮数还是恢复的密钥量方面,均优于已有结果,是目前PFP算法最好的不可能差分分析结果。
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关键词
分组密码
PRESENT算法
pfp
算法
不可能差分分析
非线性组件
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职称材料
PFP密码的量子密钥恢复攻击
4
作者
谢惠琴
林洛含
鲁小娟
《北京电子科技学院学报》
2025年第4期24-35,共12页
随着量子计算技术的稳步发展,传统密码的安全性受到严重威胁。为了研究轻量级分组密码PFP的量子安全性,本文基于Bernstein-Vazirani算法和Grover算法提出PFP密码的量子密钥恢复攻击。首先,利用PFP密码轮函数中线性部件的性质,构造PFP密...
随着量子计算技术的稳步发展,传统密码的安全性受到严重威胁。为了研究轻量级分组密码PFP的量子安全性,本文基于Bernstein-Vazirani算法和Grover算法提出PFP密码的量子密钥恢复攻击。首先,利用PFP密码轮函数中线性部件的性质,构造PFP密码的5轮线性结构函数;其次,结合线性结构函数与Bernstein-Vazirani算法得到PFP密码的一个5轮量子区分器,从而实现5轮PFP密码与随机置换的有效区分;最后,将构造的5轮量子区分器与Grover算法结合,实现对PFP密码的9轮密钥恢复攻击和10轮密钥恢复攻击。9轮和10轮攻击需要的量子比特数分别为189和208,时间复杂度分别为2^27和2^36.5。与PFP密码的现有量子攻击相比,本文提出的量子攻击在时间复杂度和量子比特数方面均有提高。
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关键词
量子密码分析
pfp
密码
Bernstein-Vazirani算法
Grover算法
分组密码
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职称材料
题名
缩减轮的超轻量级分组密码算法PFP的不可能差分分析
被引量：
2
1
作者
赵光耀
沈璇
余波
易晨晖
李祯
机构
湖南信息学院电子科学与工程学院
国防科技大学信息通信学院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第9期2784-2788,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(62002370)
国防科技大学学校科研计划项目(ZK21-36)。
文摘
基于Feistel结构的轻量级分组密码算法PFP适用于物联网终端设备等资源极端受限环境。目前对PFP算法不可能差分分析的最好结果是利用7轮不可能差分区分器攻击9轮PFP算法,这样可恢复36 b的种子密钥。为了更准确地评估PFP算法抵抗不可能差分分析的能力,对PFP算法结构进行研究。首先,通过分析轮函数中S盒的差分分布特性,找到了概率为1的两组差分;其次,结合置换层特点,构造出一组包含16条不可能差分的7轮不可能差分区分器;最后,基于构建的7轮不可能差分区分器,对9轮PFP算法进行不可能差分分析以恢复40 b种子密钥,并提出对10轮PFP算法的不可能差分分析方法来恢复52 b种子密钥。结果表明,所提方法在区分器数量、分析轮数、恢复密钥比特数等方面均有较大改善。
关键词
轻量级
分组密码
pfp
不可能差分
密码分析
Keywords
lightweight
block
cipher
pfp
impossible differential
cryptanalysis
分类号
TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TN918 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于MILP模型的PFP算法的不可能差分分析
被引量：
1
2
作者
黄思佳
欧海文
孙启龙
机构
北京电子科技学院
出处
《北京电子科技学院学报》
2022年第3期64-70,共7页
基金
北京市高精尖学科建设基金(项目编号:20210032Z0401,20210033Z0402)。
文摘
PFP算法是借鉴国际标准PRESENT算法设计思想提出的一种轻量级分组密码算法,它使用Feistel结构,分组长度为64比特,密钥长度为80比特,迭代34轮。与以往的手动推导等方法不同,本文对PFP算法建立基于混合整数线性规划(MILP)的不可能差分计算模型,通过自动搜索研究获得了12,497个9轮(均是目前为止最长的)不可能差分区分器。并选取一个可以利用PFP算法S盒的差分传播特性的差分路径,构造出不可能差分区分器,实现了对PFP算法进行了13轮(文献中最多到9轮)不可能差分分析。这是目前为止攻击轮数最多、时间复杂度最低的一个攻击结果。
关键词
分组密码
pfp
算法
不可能差分分析(攻击)
混合整数线性规划
Keywords
block
cipher
pfp
algorithm
impossible differential cryptanalysis(attack)
mixed integer linear programming
分类号
TM344.1 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
PFP算法改进的不可能差分分析
被引量：
9
3
作者
沈璇
王欣玫
何俊
孙志远
机构
国防科技大学信息通信学院
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2020年第7期263-267,共5页
基金
国家自然科学基金(61902414)。
文摘
目前资源受限环境的应用场景越来越多,该场景下的数据加密需求也随之增加。以国际标准PRESENT算法为代表的一大批轻量级分组密码应运而生。PFP算法是一种基于Feistel结构的超轻量级分组密码算法,它的轮函数设计借鉴了国际标准PRESENT算法的设计思想。PFP算法的分组长度为64比特,密钥长度为80比特,迭代轮数为34轮。针对PFP算法,研究了其抵抗不可能差分分析的能力。在该算法的设计文档中,设计者利用5轮不可能差分区分器攻击6轮的PFP算法,能够恢复32比特的种子密钥。与该结果相比,文中通过研究轮函数的具体设计细节,利用S盒的差分性质构造出7轮不可能差分区分器,并攻击9轮的PFP算法,能够恢复36比特的种子密钥。该结果无论在攻击轮数还是恢复的密钥量方面,均优于已有结果,是目前PFP算法最好的不可能差分分析结果。
关键词
分组密码
PRESENT算法
pfp
算法
不可能差分分析
非线性组件
Keywords
Block
cipher
PRESENT algorithm
pfp
algorithm
Impossible differential cryptanalysis
Non-linear component
分类号
TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TN918 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
PFP密码的量子密钥恢复攻击
4
作者
谢惠琴
林洛含
鲁小娟
机构
北京电子科技学院
出处
《北京电子科技学院学报》
2025年第4期24-35,共12页
基金
中央高校基本科研业务费资金资助(课题编号:3282023003)
北京市自然科学基金(No.4234084)。
文摘
随着量子计算技术的稳步发展,传统密码的安全性受到严重威胁。为了研究轻量级分组密码PFP的量子安全性,本文基于Bernstein-Vazirani算法和Grover算法提出PFP密码的量子密钥恢复攻击。首先,利用PFP密码轮函数中线性部件的性质,构造PFP密码的5轮线性结构函数;其次,结合线性结构函数与Bernstein-Vazirani算法得到PFP密码的一个5轮量子区分器,从而实现5轮PFP密码与随机置换的有效区分;最后,将构造的5轮量子区分器与Grover算法结合,实现对PFP密码的9轮密钥恢复攻击和10轮密钥恢复攻击。9轮和10轮攻击需要的量子比特数分别为189和208,时间复杂度分别为2^27和2^36.5。与PFP密码的现有量子攻击相比,本文提出的量子攻击在时间复杂度和量子比特数方面均有提高。
关键词
量子密码分析
pfp
密码
Bernstein-Vazirani算法
Grover算法
分组密码
Keywords
Quantum cryptanalysis
pfp cipher
Bernstein-Vazirani algorithm
Grover's algorithm
block
cipher
分类号
TP309.7 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
缩减轮的超轻量级分组密码算法PFP的不可能差分分析
赵光耀
沈璇
余波
易晨晖
李祯
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于MILP模型的PFP算法的不可能差分分析
黄思佳
欧海文
孙启龙
《北京电子科技学院学报》
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
PFP算法改进的不可能差分分析
沈璇
王欣玫
何俊
孙志远
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2020
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
PFP密码的量子密钥恢复攻击
谢惠琴
林洛含
鲁小娟
《北京电子科技学院学报》
2025
在线阅读
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职称材料
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