0 引言

    為推動(dòng)我國(guó)密碼算法的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)發(fā)展，培養(yǎng)密碼學(xué)人才，中國(guó)密碼學(xué)會(huì)于2018年啟動(dòng)了全國(guó)密碼算法設(shè)計(jì)競(jìng)賽，共22個(gè)分組密碼算法進(jìn)入第一輪評(píng)估，有10個(gè)算法進(jìn)入第二輪評(píng)估^[1]。其中ublouk^[2]、FESH^[3]、TANGRAM^[4]和SPRING^[5]算法采用SPN結(jié)構(gòu)，ANT^[6]、SMBA^[7]和Raindrop^[8]算法采用Feistel結(jié)構(gòu)，NBC^[9-10]和FBC^[11]算法采用廣義Feistel結(jié)構(gòu)。最終，uBlock和Ballet獲得一等獎(jiǎng)，F(xiàn)ESH、ANT和TANGRAM獲得二等獎(jiǎng)，Raindrop、NBC、FBC、SMBA和SPRING獲得三等獎(jiǎng)。

    本文將針對(duì)NBC算法進(jìn)行安全性分析，NBC算法由徐洪等人設(shè)計(jì)并提出，支持128/128 bit、128/256 bit、256/256 bit 3種分組和密鑰尺寸。該算法的非線性F函數(shù)部分采用16 bit S盒，由16級(jí)非線性反饋移位寄存器迭代而成，具有較低的硬件實(shí)現(xiàn)成本。差分分析^[12]、線性分析^[13]、不可能差分分析^[14]、零相關(guān)線性分析^[15-17]和積分分析^[18]等是分析分組密碼算法安全性的主要方法，算法設(shè)計(jì)者針對(duì)NBC算法的各個(gè)版本給出了初步分析結(jié)果。

    針對(duì)NBC-128算法的兩個(gè)版本，設(shè)計(jì)者的研究表明^[9-10]：NBC-128算法不存在9輪有效的線性特征和差分特征。對(duì)于不可能差分攻擊和零相關(guān)線性攻擊，設(shè)計(jì)者在第二輪的提交文檔[9]中給出了10輪的區(qū)分器及詳細(xì)的攻擊過(guò)程，后來(lái)在新版本中^[10]將兩類路線各擴(kuò)展一輪，并相應(yīng)地將可攻擊輪數(shù)擴(kuò)展了一輪。利用不可能差分分析方法，設(shè)計(jì)者攻擊19輪NBC-128/256、17輪NBC-128/128，利用零相關(guān)線性分析方法，可以攻擊16輪NBC-128/256、15輪NBC-128/128。對(duì)于積分分析方法，設(shè)計(jì)者給出了12輪的積分路線，數(shù)據(jù)復(fù)雜度為2¹²⁷，可以攻擊18輪NBC-128/256、16輪NBC-128/128。

本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載:http://www.xxav2194.com/resource/share/2000003483

作者信息:

楊江帥1，陳懷鳳1，鮑金鳳2，康瀟文3

(1.中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所，北京100083；

2.北京聯(lián)合大學(xué)旅游學(xué)院，北京110101；3.61428部隊(duì)，北京100097)