连 闯 毛 明 李艳俊

1(西安电子科技大学通信工程学院 陕西 西安 710071)2(北京电子科技学院 北京100070)3(北京电子科技学院信息安全系 北京 100070 )

0 引 言

物联网技术的快速发展已经使其成为新时代信息技术的重要组成部分。物联网最初是通过射频识别、红外感应和定位系统等信息传感设备把物品与互联网连接起来。因此设备体积变小成为行业内追逐的趋势,这使轻量级密码算法成为了研究的热点。这些年研究人员设计了许多轻量级分组密码如：MIBS[1]、PRESENT[2]、Lblock[3]、Piccolo[4]、GOST[5]等。这些算法大都可以在保证足够的安全性下实现良好的效率,为物联网信息传递过程中的信息加密提供了保障。Midori[6]是在2015年ASIACRYPT会议上提出的一种轻量级分组密码,其分组长度为64和128 bit,分别记为Midori64和Midori128。Midori算法的密钥长度为128 bit,可以提供较好的安全性。

积分分析起源于Square攻击。在Square攻击的基础上，Lucks[7]攻击了Feistel结构型分组密码Twofish算法，并因此提出了Satuation攻击。Biryukov等[8]通过分析SPN结构安全性,提出了Multiset攻击。Knudsen总结了Square攻击、Saturation攻击和Multiset攻击,并在此基础上提出了积分攻击。

目前,密码学者利用积分攻击分析了Rijndael[9]、ARIA[10]、Camellia等[11]著名算法的安全性。积分攻击对AES、MISTY等算法的攻击结果优于已有的差分分析和线性分析结果。

对Midori的攻击主要有不可能差分分析[12]、基于轮密钥猜测的不可能差分分析[13]、抗故障攻击[14]等。还没有针对Midori算法的积分攻击,在对算法模块进行深入分析后,本文首先提出了Midori64算法的4轮积分区分器,并向解密方向扩展1轮,得到了5轮高阶积分区分器。使用5轮积分区分器对Midori64进行了6轮、7轮和8轮的攻击,并给出了攻击的数据和时间复杂度。……