4 bit S盒输入及输出低次代数关系分析
New analysis of low degree algebraic relation between input and output of 4 bit S-box
桂林电子科技大学 a. 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室; b. 广西密码学与信息安全重点实验室; c. 广西高校云计算与复杂系统重点实验室, 广西 桂林 541004
摘要
随着4 bit S盒在轻量级密码算法中的广泛应用，如何捕获这些4 bit S盒输入及输出的代数关系成为了目前的研究热点之一。根据S盒的输入及输出关系，提出了n bit S盒的非线性回路代数关系的通用求解算法。针对4 bit S盒设计了高效的非线性回路代数关系求解算法，并对国际公认的16类最优4 bit S盒及多个著名的轻量级密码算法中的S盒进行了测试分析。同时，还对上述轻量级密码算法中S盒所属等价类进行了检测。研究结果表明：16类S盒代表元中只有3类不存在二次回路代数关系；同属等价类S盒可能会有不同的二次回路代数关系；MANTIS、PRIDE、Marvin等轻量级算法的S盒存在多个二次回路代数关系。即这些包含低次回路代数关系的S盒存在潜在的安全缺陷。
基金项目
国家自然科学基金资助项目(61572148,61872103)
广西研究生教育创新计划资助项目(YCBZ2018051)
桂林电子科技大学研究生优秀学位论文培育资助项目(16YJPYSS12)
桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目(2018YJCX45)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2018.08.0658
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2020年第37卷 第3期
所属栏目: 信息安全技术
出版页码: 838-842
文章编号: 1001-3695(2020)03-043-0838-05
发布历史
[2020-03-05] 印刷出版
引用本文
程月单, 韦永壮, 叶涛. 4 bit S盒输入及输出低次代数关系分析 [J]. 计算机应用研究, 2020, 37 (3): 838-842. (Cheng Yuedan, Wei Yongzhuang, Ye Tao. New analysis of low degree algebraic relation between input and output of 4 bit S-box [J]. Application Research of Computers, 2020, 37 (3): 838-842. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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