《分組密碼算法的新型分析與設計理論的研究》是依託山東大學，由王美琴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：分組密碼算法的新型分析與設計理論的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王美琴
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
分組密碼算法的分析與設計技術的研究是國際密碼領域近些年持續關注的研究方向。在分組密碼分析領域，本項目將研究新型分組密碼算法的分析方法和分析模型，並進一步完備已有分析模型，改進已有分析模型的適用範圍和攻擊效果，探索更為高效的自動化搜尋路線算法，為分組密碼算法評估提供有效的工具。在設計領域，本項目設計新的輪函式結構，結合密鑰生成算法，探索新的算法設計理論。
結題摘要
分組密碼算法的分析與設計技術的研究是國際密碼領域近些年持續關注的研究方向。在分組密碼分析領域，本項目研究新型分組密碼算法的分析方法和分析模型，並進一步完備已有分析模型，改進已有分析模型的適用範圍和攻擊效果，探索更為高效的自動化搜尋路線算法，為分組密碼算法評估提供有效的工具。在設計領域，本項目設計新的輪函式結構，結合密鑰生成算法，探索新的算法設計理論。在分組密碼分析領域，本項目有以下重要結果。首先，本項目提出統計積分分析方法、多結構體統計積分分析方法以及相關密鑰統計飽和度分析方法，並將這些新型分析方法分別套用於Skipjack變種算法、AES算法、類AES算法以及QARMA算法，均取得很好的分析結果。本項目提出卡方多重零相關模型和卡方多維零相關模型，解決了傳統多重零相關和多維零相關需要大量零相關線性逼近和猜測密鑰量過多的問題。其次，本項目組構建了一些系列自動化搜尋模型，包含基於MILP的差分路線搜尋模型、基於MILP的線性路線搜尋模型、基於MILP的多差分路線搜尋模型、基於SAT/SMT的考慮密鑰生成算法的多差分路線搜尋模型、基於MILP的ARX類算法的比特級分離特性搜尋模型、基於MILP的線性層非比特置換的比特級分離特性搜尋模型、基於SAT/SMT的ARX類算法的比特級和位元組級的分離特性搜尋模型、基於STP的變種三子集合分離特性搜尋模型，並將這些模型運用於Speck、MANTIS、LED64等一系列密碼算法，並得到了更優、更長或者更精確的區分器。此外，本項目組對一系列國際標準算法或國際重要算法進行了安全性分析，刷新了其分析結果。在算法設計領域，本項目組設計了Ballet算法、ANT算法以及Raindrop算法，並在中國密碼學會舉辦的全國密碼算法設計競賽中分別獲得一、二、三等獎。項目執行期間，本項目組總共發表論文26篇，其中6篇發表在密碼領域五大國際密碼會議，5篇發表在重要國際會議。
