Improved differential attacks on rectangle
Rectangle algoritmasında geliştirilmiş diferansiyel saldırılar
- Tez No: 476064
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYSU BETİN CAN, DR. CİHANGİR TEZCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enformatik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enformatik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Siber Güvenlik Bilim Dalı
- 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
- Related-key attacks on block ciphers
Blok şifrelere yapılan ilişik anahtar atakları
ASLI DARBUKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKriptografi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ DOĞANAKSOY
- 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
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ EMRE HARMANCI
- Impossible differential cryptanalysis of reduced round HIGHT
Döngü sayısı azaltılmış HIGHT blok şifresinin imkansız diferansiyel kriptanalizi
CİHANGİR TEZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKriptografi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ DOĞANAKSOY
- 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
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTrakya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERCAN BULUŞ
- Des ve des benzeri şifreleme sistemlerinin diferansiyel kripto analizi
Başlık çevirisi yok
MUZAFFER YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. AHMET DERVİŞOĞLU