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分组密码的设计与分析

作　者: 多磊
导　师: 李超
学　校: 中国人民解放军国防科学技术大学
专　业: 应用数学
关键词: DES Rijndael 迭代特征 P置换分组密码 Square攻击线性密码分析差分密码分析
分类号: O157.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 296次
引　用: 12次
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内容摘要

美国20世纪的数据加密标准DES是到目前为止使用最广和讨论最多的一种分组密码。对DES的有效攻击方法是差分密码攻击和线性密码攻击。文中在系统地研究了DES的设计原理和攻击方法的基础上，从迭代特征的角度讨论了密码的结构与抗差分密码攻击和线性密码攻击的关系，给出了如何基于迭代特征设计和优化S-盒和非S-盒结构的设计准则。根据提出的准则对DES的非S-盒结构进行变种，得到了一种完全抗差分密码分析和线性密码分析的变种DES。美国即将推出的21世纪数据加密标准Rijndael是一种不同于DES结构的SPN结构密码，它可以有效抵抗差分密码攻击和线性密码攻击。目前对Rijndael密码有效攻击是由设计者本人提出的Square攻击，它是一种选择明文攻击。本文针对Rijndael密码的Square特性，提出了一种选择密文攻击方法，我们称之为“逆序Square攻击”，从理论上我们证明了逆序Square攻击算法优于Square攻击，从实例上，我们也比较了逆序Square攻击与Square攻击的优劣性。并且如果将密码的ShiftRow或RotByte变换逆序，对五、六轮密码的攻击强度较Square攻击降低2~8。 DES采用了Feistel结构，其加解密一致，但不易抵抗差分密码攻击和线性密码攻击。Rijndael密码采用SP结构，可以很好抵抗差分攻击和线性攻击，但加解密不一致。文中最后，结合两种算法的优缺点，设计了一种以字节为变换单位的Feistel型密码，我们称之为RD密码并对其设计原理和安全特性给予了详细的描述和分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
第一章引言  6-8
  1.1 分组密码的研究现状及发展趋势  6
  1.2 论文研究思路和安排  6-8
第二章数据加密标准DES的研究  8-17
  2.1 数据加密标准DES  8-11
  2.2 线性密码分析  11-14
  2.3 差分密码分析  14-17
第三章基于迭代特征设计分组密码  17-26
  3.1 基本概念和性质  17-20
  3.2 迭代特征与密码结构的关系  20-25
  3.3 变种的DES密码  25-26
第四章高级数据加密标准RIJNDAEL的研究  26-37
  4.1 RIJNDAEL密码的结构  26-30
  4.2 SQUARE攻击  30-32
  4.3 逆序SQUARE攻击  32-34
  4.4 RIJNDAEL密码的结构对其安全性的影响  34-37
第五章 RD密码  37-52
  5.1 引言  37
  5.2 标记与数学基础  37-39
  5.3 密码的描述  39-43
  5.4 密码的设计思想  43-44
  5.5 统计测试数据的统计原理  44-47
  5.6 数据统计与分析  47-49
  5.7 RD密码的抗攻击特性  49-51
  5.8 RD密码的其它特性  51-52
第六章结论  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-55

分组密码的设计与分析

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