SMS4算法的白盒密碼算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著密碼攻擊方式的發(fā)展，傳統(tǒng)的黑盒密碼攻擊模型顯得越來(lái)越脆弱。不同于傳統(tǒng)的密碼攻擊模型，白盒攻擊模型賦予了攻擊者更多的能力，在白盒攻擊環(huán)境下，攻擊者對(duì)密碼算法的運(yùn)行擁有完全的控制權(quán)，并且能夠觀察及更改軟件運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)。能夠抵抗白盒攻擊的密碼算法稱(chēng)為白盒密碼。設(shè)計(jì)白盒密碼的目的是為了在白盒攻擊環(huán)境中，對(duì)密鑰信息進(jìn)行隱藏，有效地防止攻擊者在白盒攻擊環(huán)境中獲得密鑰信息。因此，設(shè)計(jì)安全高效的白盒密碼算法具有非常重要的意義。
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2、MS4算法是我國(guó)用于無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的第一個(gè)分組密碼算法，受到廣泛應(yīng)用。本文的研究目標(biāo)是設(shè)計(jì)安全高效的白盒SMS4密碼算法，并且開(kāi)發(fā)出白盒SMS4算法應(yīng)用軟件。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　?。?）對(duì)白盒密碼及其設(shè)計(jì)方法和安全性評(píng)估進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)和總結(jié)；分析了肖雅瑩等人提出的白盒SMS4算法的設(shè)計(jì)特點(diǎn)；分析林婷婷等對(duì)肖-白盒SMS4算法的攻擊方法以及其能夠攻擊成功的原因。
　　（2）在肖-白盒SMS4算法的基礎(chǔ)上提出兩種改進(jìn)算法，并對(duì)

3、改進(jìn)算法進(jìn)行效率分析和安全性分析。改進(jìn)算法一將肖-白盒SMS4算法中的四個(gè)查找表改為兩個(gè)查找表，節(jié)省了查表次數(shù)，但增大了存儲(chǔ)空間；從安全性方面來(lái)講，改進(jìn)算法一可以將攻擊時(shí)間復(fù)雜度提高至少2倍。改進(jìn)算法二簡(jiǎn)化了肖-白盒SMS4算法中的參數(shù)Pi+j、 P＇i+4和P＂i+4，這樣在計(jì)算保存參數(shù)的過(guò)程中會(huì)減小計(jì)算的復(fù)雜度，簡(jiǎn)化參數(shù)后的白盒多樣性和白盒含混度仍能滿(mǎn)足一定的安全性；另一方面增加了外部編碼，完善了白盒SMS4算法。
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