改进的6轮Square算法中间相遇攻击

来源：计算机技术与发展杂志2025年第02期北京时间：

作者：何峰;董晓丽;韦永壮

单位：1. 桂林电子科技大学 广西密码学与信息安全重点实验室,广西 桂林 541004;2. 西安邮电大学 网络空间安全学院,陕西 西安 710121

摘要：Square 分组密码算法是由 Daemen 等人设计,并在 1997 年快速软件加密(FSE)国际会议上首次公布。 该密码算法基于 SPN(Substitution-Permutation Network)结构,其分组长度和密钥长度均为 128 比特;具有设计新颖、实现高效等优点,也是高级加密标准(AES)算法的前身,在密码学界备受关注。 中间相遇攻击作为分组密码算法的重要分析方法之一,如何研究 Square 算法抵抗中间相遇攻击一直是业内讨论的热点问题。 该文基于 Square 算法的结构特点和截断差分特征,利用差分枚举技术,构造了一个 3. 5 轮中间相遇区分器。 通过密钥桥技术及 Square 算法的密钥编排特点,推演出了主密钥与子密钥之间的部分线性关系。 由此,将 3. 5 轮区分器向前扩展 1 轮,向后扩展 1. 5 轮,实现了对 6 轮 Square 算法的中间相遇攻击。 该攻击所需数据复杂度为 2105 个选择明文,时间复杂度为2105 次6 轮加密,存储复杂度为285 个分组。 与已有攻击结果相比,新的攻击有效地降低了所需的数据复杂度、时间复杂度和存储复杂度。

关键词：分组密码;Square算法;中间相遇攻击;差分枚举技术;密钥桥技术