轻量级分组密码LED的相关密钥差分分析

• 作者: 张润莲 樊婷 武小年 韦永壮
• 来源期刊: 信息安全学报
• 学科: 工学
• 关键词: 混合整数规划(MILP) 活跃S盒 相关密钥差分分析 LED算法
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 35-43
• 页数: 9页
• 分类号: TP309.7
• 字数: 5735字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19363/J.cnki.cn10-1380/tn.2020.01.04

摘要

在CHES2011国际会议上,轻量级分组密码算法LED被郭等人提出,该密码算法具有硬件实现规模小,加解密速度快等优点,因而备受业界关注.目前设计者给出了单密钥攻击模型下LED算法活跃S盒个数的下界,以评估其抵御经典差分密码分析的能力.然而,相关密钥攻击模型下LED算法抵御差分密码分析的能力仍有待进一步解决.本文基于LED密码算法的结构及密钥编排特点,结合面向字节的自动化搜索方法,构建了适用于相关密钥差分分析的混合整形规划(MILP)搜索模型.研究结果表明:全轮LED-64至少存在100个活跃S盒,全轮LED-128至少存在150个活跃S盒;15轮简化LED算法足以抵抗相关密钥差分分析.此外,针对多种变体的LED密钥编排方法进行了测试,找到了一些新的密钥编排方案,并使LED算法具有最佳能力抵御相关密钥差分分析.