王旭姿,吴保峰,侯 林,林东岱

1.中国科学院 信息工程研究所 信息安全国家重点实验室,北京 100093

2.中国科学院大学 网络空间安全学院,北京 100049

1 引言

近些年来,随着物联网和人工智能的迅速发展,人们生活中出现了越来越多的小型便携设备,这些设备虽然计算资源受限,但由于其传输的信息涉及个人隐私越来越多,所以对安全性要求反而更高.另外随着5G网络的日益普及,对加密算法的软硬件实现速度也有着越来越高的要求,传统的加密算法已无法满足需求.因此各个国家都开始着手征集和制定轻量级分组密码算法标准,其中美国NSA于2013年发布的SIMON算法和SPECK算法[1]由于其优秀的软硬件实现性能引起了广泛的关注.2015年Yang等人于CHES发表SIMECK算法[2],将SIMON循环移位参数由(8,1,2)改为(0,5,1),并在密钥扩展算法中重用轮函数代替SIMON的线性密钥扩展算法,使其软硬件实现速度更高效.

目前,学术界已有非常多对SIMON和SIMECK算法单密钥下的安全性分析结果,如差分分析[3-7]、不可能差分分析[8-12]、线性分析及零相关线性分析[13-15]和积分分析[16,17]等.但相关密钥条件下的安全性分析非常有限,SIMON算法设计者在文献[18]中也提到了这一点,而SIMECK算法相关密钥条件下安全性依赖于SIMON算法在该条件下安全性分析结果[2].截至目前只有文献[19]中给出了SIMON和SIMECK相关密钥下高概率差分长路径,文献[20]中给出了SIMECK在输入输出差分均只有1比特活跃条件下的相关密钥不可能差分特征.而SIMON和SIMECK算法相比较,不同点就在于循环移位参……