《面向字的流密碼的設計與分析》是依託中國科學院數學與系統科學研究院，由馮秀濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向字的流密碼的設計與分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馮秀濤
- 依託單位：中國科學院數學與系統科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
流密碼被廣泛用在現代網路通信中保護通信數據的安全。隨著網路通信技術的飛速發展，通信頻寬的不斷增大，對數據處理吞吐率的要求不斷提高。傳統的面向比特的流密碼體制，特別在軟體實現方面，已經不能滿足現代網路通信的需求。為了更好利用硬體處理器的特性，一些面向字(8位/32位)設計的流密碼體制相繼被提出。研究分析這些流密碼體制的安全特性尤為重要。本項目擬就面向字的流密碼算法以及其關鍵組件，有限狀態機（FSM）和多元多輸出布爾函式展開研究。主要研究內容包括：構建一批結構簡潔、高效且密碼學性質好的FSM；探討多元多輸出布爾函式的密碼學性質，特別是代數免疫度與其它密碼學性質的關係，構造一類代數免疫度達到最佳的多輸出布爾函式；多種分析方法，如代數攻擊、線性區分攻擊、猜測確定攻擊等，綜合運用對現有的流密碼展開安全性分析；最後在上述研究基礎上設計一個具有自主智慧財產權的面向字的流密碼算法。
結題摘要
面向字的流密碼是近年來出現的一種新型密碼設計方法。其通過利用的計算機處理器的本身硬體特性，具有很高的軟硬體實現效率。本項目主要圍繞面向字的流密碼的設計與分析展開研究，在密碼算法設計、密碼分析方法方面取得一系列進展。主要包括： （1）針對第4代移動通信網路LTE，提出了BOMM結構並參與設計了兩個流密碼算法即祖沖之（ZUC）算法和LOISS算法。其中祖沖之算法已被選為LTE國際加密標準和國家行業加密標準。圍繞祖沖之算法，項目組已研製1套（4項）國際標準規範，1套（3項）國家行業標準規範，並申請了2項國際發明專利和1項國內發明專利。 （2）針對流密碼分析方法研究，項目組提出了面向位元組的猜測確定分析，並將之套用到eSTREAM勝選算法SOSEMANUK和Rabbit上，給出當前最好的猜測確定分析的結果；針對A2U2，項目組在已知明文模型下給出低數據複雜度的實時密鑰恢復攻擊方法。（3）在基礎理論研究方法，項目組研究了對稱布爾函式的代數免疫性質，發現它們都不能抵抗代數攻擊；研究了模2n-1加法的線性性質，支撐祖沖之算法的理論設計。 在本項目實施過程中，項目組完成學術論文13篇，其中SCI/EI 12篇，IEEE IT 1篇，ASIACRYPT 1篇，FSE 1篇；研製標準2套（7項），其中國際標準1套（4項），國家行業標準1套（3項）；申請相關發明專利6項。
