几类高强度密码S盒的安全性新分析

来源：计算机应用杂志2017年第9期北京时间：

作者：赵颖, 叶涛, 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. 桂林电子科技大学 广西云计算与大数据协同创新中心, 广西 桂林 541004;3. 桂林电子科技大学 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室, 广西 桂林 541004

摘要：针对几类高强度密码S盒是否存在新的安全性漏洞问题，提出了一种求解S盒非线性不变函数的算法。该算法主要基于密码S盒输入和输出的代数关系来设计。利用该算法对这几类密码S盒进行测试，发现其中几类存在相同的非线性不变函数；此外，如果将这些S盒使用于分组密码Midori-64的非线性部件上，将会得到一个新的变体算法。利用非线性不变攻击对其进行安全性分析，结果表明：该Midori-64变体算法存在严重的安全漏洞，即在非线性不变攻击下，存在264个弱密钥，并且攻击所需的数据、时间及存储复杂度可忽略不计，因此这几类高强度密码S盒存在新的安全缺陷。

关键词：S盒,非线性不变函数,Midori-64算法,非线性不变攻击,弱密钥

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61572148）；广西自然科学基金（杰出青年基金）资助项目（2015GXNSFGA139007）；广西高等学校优秀中青年骨干教师培养工程项目（第2期）。