陈少真, 李 航, 付志新, 任炯炯

1. 战略支援部队信息工程大学, 郑州450001

2. 密码科学技术国家重点实验室, 北京100878

1 引言

轻量级密码算法具有资源占用量较少的优点, 特别适用于RFID (Radio Frequency Identification)、无线传感器网络(WSN) 等资源和计算能力有限的设备和环境. 近年来, 关于轻量级分组密码的研究越来越受到人们的关注, 很多轻量级算法陆续被提出, 比如PRESENT[1], MIBS[2], LEA[3]等算法. 为了更好地实现安全性和效率的折中, 涌现出了一批基于ARX 结构的轻量级分组密码. ARX 型密码算法采用模加运算、循环移位和异或运算三种运算, 其中只有模加运算为非线性运算. 为了便于软硬件的快速实现,ARX 型密码算法的非线性组件规模一般较小, 但是由于模加运算的迭代次数较高, 其仍然具有较强的安全性. 为了提高LEA 算法对资源受限环境的适应性, 在ICISC 2017, Koo B 等[4]提出了一个新的分组密码家族CHAM 算法.

在基于统计学方法的攻击如差分类、线性类、积分类等密码攻击过程中, 需要寻找有效的区分器, 区分器的好坏, 直接关系到密码攻击的效果, 找到更长轮数的区分器, 往往意味着在密码分析中能取得更好的攻击结果. 自动化搜索算法充分考虑了密码算法特点, 结合其线性和非线性组件性质, 通过计算机, 可在有效时间内给出特定条件下的所有区分器, 在具体应用中往往能比传统方法搜索到效果更好、条数更多的区分器. 目前常用的自动化搜索算法主要包括基于SAT(布尔可满足性问题) 的自动化搜索算法和……