作者：宋何颖秀; 高海英分组密码sms4算法差分特征多差分攻击复杂度成功率
摘要：SMS4算法一种是用于WAPI的分组密码算法,也是国内官方公布的第一个商用密码算法,该算法公布后即引起国内外密码学界的分析热潮.SMS4算法的分组长度为128比特,密钥长度为128比特,加密算法与密钥扩展算法都采用32轮迭代结构.本文的分析方法是综合利用了228个17轮的SMS4的差分特征,采用基于最优区分器思想的多差分攻击方法对21轮的SMS4算法进行攻击和分析,针对每个实验密钥,构造出基于多个差分特征的统计量,根据统计量的大小判决实验密钥是否是正确密钥.给出了多差分分析方法的计算复杂度,分析了正确密钥、错误密钥对应统计量的概率分布规律,在此基础上给出了多差分分析方法的成功率和数据复杂度之间的关系.最终得出结论可以2104的数据复杂度,2114的计算复杂度,来恢复出该算法的128比特圈子密钥.用该结果与目前已知的对21轮SMS4算法的差分攻击结果进行对比我们可以看出,攻击的数据复杂度和计算复杂度都有所降低.基于该研究结果,我们可以得出以下结论,在成功率相同的条件下,基于的差分特征越多,需要的数据复杂度和计算复杂度越小.
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