《新型密碼算法及其安全性分析》是依託清華大學，由王小雲擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：新型密碼算法及其安全性分析
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王小雲
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題對國際認可的新型公鑰密碼體制、新型對稱加密體制和新型Hash函式進行研究，並設計新型密碼體制。在抗量子計算的格密碼體制領域，通過研究密碼體制所基於困難問題的快速搜尋算法評估或確定密碼體制的安全強度；構建格密碼體制的特定密碼格，通過求解特定格的困難問題分析密碼體制的安全性。在對稱加密領域，對採納為標準的新的分組密碼算法提煉非隨機數學特徵，建立數學分析模型；對新型輕量級分組密碼Present等進行多線性、多差分分析；對分組密碼進行側信道攻擊；分析eStream序列密碼算法以及Snow 3G等的安全性。在 Hash函式研究領域，對SHA-3決賽算法進行安全性分析與評估。在密碼分析的基礎上，設計安全的實用化新型格密碼體制、安全高效的輕量級分組加密算法以及安全有效的Hash函式算法。在申請課題完成過程中，深入研究與密碼體制安全性密切相關的密碼數學問題，解決密碼安全的關鍵理論與技術。
結題摘要
國際密碼算法標準及新環境下湧現出的系列新密碼算法，其安全性值得研究，同時複雜多變的運行環境需要新型的密碼算法提供安全保障。本項目對被國際認可的新型公鑰密碼體制、新型對稱加密體制和新型Hash 函式算法進行安全性分析，建立新的數學分析模型，設計新的密碼算法。本項目取得重要成果如下： 在對稱加密算法分析方面，提出對稱加密的比特分析法，用於分析美國國家安全局設計的SIMON算法，將以前分析結果擴展了2到4輪；發展了基於密鑰的分析技術，如相關密鑰線性分析、密鑰分割攻擊等為密碼算法安全性評估提供新方法；深化了零相關線性分析方法，發現零相關線性分析與不可能差分分析的等價條件，建立了零相關線性分析與積分攻擊之間的聯繫。 在Hash函式分析方面，提出基於比特分析法的差分對接技術，給出32輪的實際幾乎碰撞攻擊，極大提高已有的分析結果；對採用Feistel-SP分組密碼構造的MMO和MP類哈希算法，成功構造了11輪碰撞攻擊，比原來最優結果提高了2輪。 在格密碼體制研究方面，解決了單變元稀疏多項式解的判定問題，獲ISSAC 2013最佳論文；對密碼體制所基於的密碼格Gap進行了研究，證明了反轉定理並得到了最優的結果；給出了一般格中的短向量y-稀疏表示，首次提出使用遺傳算法解決格密碼中的困難問題，並給出了理論證明。 在密碼算法設計方面，設計了6個算法都通過了國家相關部門的審批，其中3個算法用於我國重要航天通信領域。 共發表論文86篇，出版專著2部，做國際特邀報告5次，制定國家標準1項，國際標準1項（標準草案階段）。2人獲密碼創新獎，1人入選新世紀優秀人才。
