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分组密码算法IDEA和ARIA的分析

鲁林真  
【摘要】:分组密码是信息安全保障体系的基础,如分组密码算法IDEA广泛应用于商业领域, ARIA算法是韩国的分组密码标准.它们都经受住各种方法的分析,至今仍没有很有效的攻击方法.因此,对IDEA和ARIA算法的分析研究具有重要的理论价值和现实意义. 本文研究了IDEA算法的密钥扩展和轮变换, ARIA算法的差分性质,提出了对IDEA算法的相关密钥差分攻击, IDEA算法的中间相遇攻击和ARIA算法的差分枚举攻击.主要工作内容有: 1.利用了IDEA算法的密钥扩展特点,特别是5轮子密钥的分布情况,结合IDEA算法的轮变换性质,通过选择合适的明文对实现了对5轮IDEA算法的相关密钥差分攻击,整个攻击选择223.2个明文,计算复杂度为270.5次加密5轮IDEA算法. 2.研究了IDEA算法的轮变换,给出轮变换的新性质,在此基础上对5轮IDEA算法进行中间相遇攻击,只需要27个选择明文,这种方法的计算复杂度为2120次加密5轮IDEA算法. 3.延伸中间相遇攻击的思想,提出差分枚举攻击.在给出4轮ARIA算法差分性质的基础上,借助差分枚举攻击的方法实现了对7轮和8轮ARIA-256算法的攻击,攻击的数据复杂度是256,攻击7轮时预计算的复杂度为2238.2次加密7轮ARIA算法,恢复密钥的计算复杂度是2124.2次加密7轮ARIA算法;攻击8轮时预计算和恢复密钥的计算复杂度分别为2238和2253.6次加密8轮ARIA算法.


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