18916

۱۸۹۱۶

تحليل و بررسي آماري الگوريتم هاي رمز متقارن بلوكي

دكتري تخصصي

رياضي محض - رمزنگاري

ارديبهشت ۱۳۹۷

دكتر مسعود هاديان دهردي

دكتر سمانه مشهدي

رياضي

الگوريتمهاي رمز قالبي در بسياري از سيستمها و محصولات امنيتي عنصري اساسي و مهم به شمار مي آيند. امروزه بررسي امنيت الگوريتم¬هاي رمز قالبي در برابر حملاتي كه ماهيت آماري دارند به طور گسترده مورد توجه محققان زيادي قرار گرفته است.در اين رساله، با بررسي حملات آماري و حملات تفاضلي و خطي به الگوريتم هاي رمز قالبي، حمله تفاضلي- خطي با همبستگي صفر و حمله تفاضلي-خطي چند بعدي معرفي مي‌شود. ابتدا چارچوب جامعي براي استفاده‌ي مناسب از مسير¬هاي تفاضلي و تقريب¬هاي خطي ايجاد شده در يك الگوريتم رمز معرفي شده و به كمك آن حمله تفاضلي- خطي با همبستگي صفر و حمله تفاضلي-خطي چند بعدي،كه هر دو به نوعي تحليل آماري مي¬باشند، را معرفي مي¬كنيم كه به كمك آن مي¬توان الگوريتم¬هاي رمز قالبي را تحليل كرد. به كمك نتايج بدست آمده از اين حمله الگوريتم رمز سبك وزن LBlock و الگوريتم رمز CAST-256 را تحليل كرده¬ايم كه نتايج بدست آمده نشان دهنده تحليل اين رمزهاي قالبي با تعداد دورهاي بيشتري شده است و در برخي موارد كاهش پيچيدگي حمله را نيز در پي داشته است. در انتهاي رساله به معرفي حمله دوبخشي نامتقارن مي¬پردازيم كه به كمك آن مي¬توان پيچيدگي جستجوي جامع را در حملات كاهش داد. در اين بخش نيز يك حمله دوبخشي نامتقارن به الگوريتم رمز سبك وزن LBlock را معرفي مي¬كنيم. واژه‌هاي كليدي: رمز قالبي،رمز سبك وزن، تحليل آماري، تحليل تفاضلي، تحليل خطي

1397/03/09

5/30/2018 12:00:00 AM

Nowadays, useful application of block ciphers in so many branch of science, evaluate the security of them becomes a very active area of research. Cryptanalysis of block cipher has two conceptual phases; first phase consist of study of the structure of the block cipher to discover some property called distinguisher which can be used to distinguish a block cipher from random permutation, the second phase using statistical methods to exploit such a property give a key-recovery attack and obtain a part of secret key.In this theses, we cryptanalysis the block ciphers ststistically and proposed two new attack on block cipher, differential-linear cryptanalysis with correlation zero and multiple differential-linear cryptanalysis. This attack based on concatenation a differential and linear approximation with zero correlation over a part of the block cipher. Our attack is the best known attack on CAST-256 according to the number of rounds. We first, construct a 30-round differential-zero correlation linear distinguisher. Based on the distinguisher, we propose a first 33-round attack on CAST-256 . We also identify a distinguisher for 20 rounds of LBlock, and describe the first 24-rounds attack of LBlock. Keywords:.Block cipher, statistical cryptanalysis, differential cryptanalysis, linear cryptanalysis