SMBA分组密码算法

论文摘要

SMBA算法是一个安全性高、实用性强、创新设计的分组密码算法. SMBA算法支持三种版本,当分组长度为128比特时,密钥长度支持128比特和256比特,当分组长度为256比特时,密钥长度支持256比特. SMBA算法采用经典的Feistel结构,加解密过程一致,轮函数采用SP结构,密钥扩展算法使用广义Feistel结构.算法创新设计了非线性部件S0和S1,以及线性部件L64,均具有良好的密码学性质. S0和S1均由代数构造生成,具有较优的差分概率、线性概率和代数次数,且乘法复杂度低,侧信道防护代价小. L64由简单线性变换组合构成,具有较高的差分和线性分支数,关键路径短,延时低. SMBA算法在不同版本中共用主要部件S0、S1和L64,扩展自然. SMBA算法的安全界清晰,可以有效评估抵抗差分攻击、线性攻击、积分攻击等已知攻击的强度,有较大的安全冗余.算法的基本运算为查表、循环移位以及异或等逻辑运算,易于软件和硬件实现.算法实现方式灵活,软硬件速度快,可适用于多种平台（如8/32/64位平台）.

论文目录

1算法描述

1.1概述

1.2符号、运算符和约定

1.2.1符号和运算符列表

1.2.2比特、字节和子块顺序约定

1.3加解密过程

1.3.1加密过程

1.3.2解密过程

1.4轮函数及其组件

1.4.1轮函数F[K]

1.4.2白化变换W[K]

1.4.3换位变换P

1.4.4代替变换S

1.4.5线性变换L

1.5密钥扩展

1.5.1变换α、β、γ

1.5.2 SMBA-128-128的子密钥生成

1.5.3 SMBA-128-256的子密钥生成

1.5.4 SMBA-256-256的子密钥生成

1.6 S盒S0和S1

1.6.1 S0构造过程

1.6.2 S1构造过程

2设计原理

2.1加解密过程设计原理

2.2密钥扩展设计原理

2.3 S盒设计原理

2.4线性变换和换位变换设计原理

3安全性分析

3.1整体结构安全性

3.2密码部件安全性

3.2.1非线性部件安全性

3.2.2线性部件安全性

3.3抗攻击安全

3.3.1差分攻击

3.3.2线性攻击

3.3.3代数攻击

3.3.4积分攻击

3.3.5不可能差分攻击

3.3.6相关密钥差分攻击

3.3.7飞去来器攻击

3.3.8滑动攻击

3.3.9密钥扩展安全性

3.4侧信道攻击安全防护

4性能分析

4.1软件性能

4.2硬件性能

5优缺点分析

5.1算法特色

5.2创新点

5.3不足

附录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王克,贾文义,黄念念

关键词: 算法,线性变换,差分攻击,线性攻击

来源: 密码学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 信息科技

专业: 电信技术

单位: 兴唐通信科技有限公司

分类号: TN918.1

DOI: 10.13868/j.cnki.jcr.000341

页码: 786-802

总页数: 17

文件大小: 545K

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SMBA分组密码算法

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