基于MILP的10轮IVLBC的中间相遇攻击

来源：上海理工大学学报杂志2026年第3期北京时间：

作者：刘亚，曾衡顺，赵逢禹，刘先蓓，曲博

单位：上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海出版印刷高等专科学校 信息与智能工程系，上海 200093,安徽财经大学 统计与应用数学学院，蚌埠 233030,广东科技学院 计算机学院，东莞 523083

摘要：对合型轻量级分组密码(involutive lightweight block cipher, IVLBC)是一种专为资源受限的物联网环境设计的轻量级分组密码算法。提出了基于混合整数线性规划（mixed-integer linear programming, MILP）改进的10轮IVLBC-128的中间相遇攻击。首先研究了IVLBC结构特性，建立了混合整数线性规划的自动化搜索模型，找到10条5轮IVLBC-128中间相遇区分器；其次，研究了该算法的密钥扩展方案的冗余性，根据分析过程中猜测密钥位数最少原则，选取1条中间相遇区分器，并在此区分器前面接1轮，后面接4轮，构造出10轮IVLBC-128中间相遇攻击路径，最后基于该路径恢复出密钥。整个分析过程的时间复杂度为$ {2}^{123.26} $次加密，数据复杂度为$ {2}^{61} $个选择明文，存储复杂度为$ {2}^{77} $个64比特块。该结果将IVLBC-128此前公开的最优中间相遇攻击结果提升了两轮。

关键词：轻量级分组密码;中间相遇攻击;混合整数线性规划;IVLBC

基金资助：国家自然科学基金资助项目（62002184）；安徽省高校自然科学重点项目（2024AH050011）