分組密碼算法的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、分組密碼是密碼學(xué)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、消息鑒別、認(rèn)證及密鑰管理中有著廣泛的應(yīng)用。隨著DES的頒布實(shí)施，分組密碼成為密碼學(xué)中兩個(gè)基本研究方向之一。隨后，分組密碼的設(shè)計(jì)與分析在AES計(jì)劃和NESSIE計(jì)劃中又得到了廣泛而深入的研究。而在SHA-3計(jì)劃中，一半以上的Hash函數(shù)的設(shè)計(jì)都借鑒了分組密碼的設(shè)計(jì)思想，而這一舉動(dòng)勢(shì)必會(huì)推進(jìn)分組密碼的進(jìn)一步發(fā)展。本文通過(guò)研究現(xiàn)有的分組密碼，設(shè)計(jì)了一個(gè)普通分組密碼和一個(gè)輕量級(jí)分組密碼。

2、　　SHACAL-2算法是當(dāng)時(shí)入選NESSIE的四個(gè)分組密碼算法中的分組長(zhǎng)度和密鑰長(zhǎng)度最長(zhǎng)的，適用于一般的網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全中。本文為了加快SHACAL-2的擴(kuò)散和混亂，對(duì)該算法從修改密鑰擴(kuò)展函數(shù)和修改迭代函數(shù)兩方面做了修改。通過(guò)依賴性測(cè)試表明改進(jìn)后的算法提前一輪實(shí)現(xiàn)雪崩效應(yīng)。模差分攻擊分析表明，該算法的18步差分攻擊的時(shí)間復(fù)雜度由 O(214)提高到O(227)。效率測(cè)試表明改進(jìn)后的算法效率也有略微提高。
　　RC6入圍了美國(guó)A

3、ES征集活動(dòng)和歐洲NESSIE分組密碼征集決賽。近來(lái)RC6因其自身的特點(diǎn)也用在了數(shù)字圖像、云環(huán)境中。分組密碼算法RC6要6輪加密可充分滿足雪崩效應(yīng)。本文通過(guò)互換RC6算法輪函數(shù)中的兩個(gè)字母，使其提前一輪實(shí)現(xiàn)雪崩效應(yīng)，并且通過(guò)卡方測(cè)試和差分分析表明算法的安全性也有所提高。由于修改后的算法與RC6的差異只是交換了2個(gè)字母，所以修改后算法的效率與RC6相當(dāng)。
　　AES為新的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其的研究與分析一直是密碼學(xué)中的一個(gè)熱點(diǎn)。本文通

4、過(guò)借鑒AES算法設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了一個(gè)適用于一般網(wǎng)絡(luò)與信息安全系統(tǒng)中的普通分組密碼 FWTS。FWTS算法的整體結(jié)構(gòu)采用Feistel結(jié)構(gòu)。通過(guò)依賴性測(cè)試、差分分析和不可能差分分析表明FWTS滿足現(xiàn)代分組密碼的安全性要求。通過(guò)效率測(cè)試FWTS的加密效率要高于AES。
　　本文通過(guò)借鑒PRESENT算法的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了一個(gè)輕量級(jí)分組密碼SFP。SFP算法的整體結(jié)構(gòu)采用了Feistel結(jié)構(gòu)。通過(guò)依賴性測(cè)試、線性分析、差分分析和密鑰編排