Geri Dön

Improved differential attacks on rectangle

Rectangle algoritmasında geliştirilmiş diferansiyel saldırılar

  1. Tez No: 476064
  2. Yazar: ASUMAN ŞENOL
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYSU BETİN CAN, DR. CİHANGİR TEZCAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Enformatik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enformatik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Siber Güvenlik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Diferansiyel saldırılar, girdiye küçük bir degişiklik uygulandığında çıktıdaki değişiklikleri inceleyerek raund anahtarlarını yakalamayı amaçlar. Bu yöntem, kriptosistemin diferansiyel davranışını incelemek ve etkilenen raund anahtarlarını, aday düz metin ve şifreli metin çiftlerini kullanarak tahmin etmek üzerine kuruludur. Saldırganın tahmin edilen anahtarları tam olarak elde etmesi bazı durumlarda mümkün degildir. Bu durum, şifre ekleme katmanının ardından S kutuları içerdiginde ve tahmin edilen anahtarların, bazı S kutuları için sabit bir S kutusu çıktı farkı için belirli bir farkı olduğunda ortaya çıkar. Böyle bir S-box özelliği, diferansiyel faktör olarak adlandırılır. Farklı diferansiyel faktörlerin dikkate alınmamasıyla ortaya çıkan açık anahtarlar ile teorik yöntemlerle elde edilen saldırılar uygulamada dogru şekilde çalışmayabilir. Bu özelliğe ek olarak, daha güçlü ataklar karıştırılmamış bitler ile yapılabilir çünkü bu bitler daha uzun diferansiyel karakteristiklerin keşfedilmesini saglarlar. Bu saldırılar, farklı faktörleri ve karıştırılmamış bitleri göz önüne alarak düzeltildiğinde, iddia edilen zaman karmaşıklığı artabilir veya azalabilir. Rectangle ve Present SPN yapısında hafif blok şifrelerdir ve S kutuları diferansiyel faktörlere ve karıştırılmamış bitlere sahiptir. Bu çalışmada, önceden Rectangle ve Present algoritmalarına yapılan, yayınlanmış diferansiyel saldırıları karıştırılmamış bitler yardımı ile düzelttik ve bu saldırıların differansiel bitler yardımı ile zaman karmaşıklıklarının azaltılmasıyla gerçekleştirilebileceğini gösterdik.

Özet (Çeviri)

Differential attacks aim to capture the round keys by examining the changes in the output when a small change is applied to the input. This method is based on examining the differential behavior of the cryptosystem and guessing the affected round keys by using candidate plaintext and ciphertext pairs. It was shown that it may not be possible for the attacker to fully uncover the guessed keys. This situation occurs when the cipher contains S-boxes after the key addition layer and the guessed keys have a specific difference for a fixed S-box output difference for some S-boxes. Such an S-box property is called a differential factor. Because of the uncovered keys which is caused by not taking differential factors into account, attacks in the literature obtained by theoretical methods may not work correctly in practice. In addition to that, more powerful differential attacks can be proposed with undisturbed bits because these bits provide discovering longer differential characteristics. As these attacks are corrected by considering differential factors and undisturbed bits, the claimed time complexity may increase or decrease. Rectangle and Present are two lightweight block ciphers with SPN structure and their S-boxes have differential factors and undisturbed bits. In this work, we corrected previously published differential attacks on Rectangle and on Present by the help of undisturbed bits and we showed that these attacks can actually be performed with time complexities reduced with the help of differential factors and undisturbed bits.

Benzer Tezler

  1. Related-key attacks on block ciphers

    Blok şifrelere yapılan ilişik anahtar atakları

    ASLI DARBUKA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kriptografi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ DOĞANAKSOY

  2. Hafif-siklet blok şifreleme algoritmalarının analizi ve ITUbee: Hafif-siklet yeni bir algoritma tasarımı

    Analysis of lightweight block ciphers and ITUbee: A new lightweight algorithm design

    FERHAT KARAKOÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ EMRE HARMANCI

  3. Impossible differential cryptanalysis of reduced round HIGHT

    Döngü sayısı azaltılmış HIGHT blok şifresinin imkansız diferansiyel kriptanalizi

    CİHANGİR TEZCAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kriptografi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ DOĞANAKSOY

  4. Gizli anahtarlı kriptosistemlerin tasarımında cebirsel yapıların önemi ve kriptanaliz

    The importance of algebraic equations on secret key cryptosystems design and cryptanalysis

    OSMAN KARAAHMETOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTrakya Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERCAN BULUŞ

  5. Des ve des benzeri şifreleme sistemlerinin diferansiyel kripto analizi

    Başlık çevirisi yok

    MUZAFFER YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET DERVİŞOĞLU