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基于MILP寻找SM4算法的差分特征
文献摘要：
基于混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)的自动化搜索方法被广泛用于搜索密码算法的差分特征,已形成一套完整的框架.该框架采用的基本原理是用线性不等式来刻画密码算法的各个操作,该框架适用于搜索采用4-bit S盒的密码算法的差分特征.对于采用8-bit S盒的密码算法,基于该框架的搜索模型计算量很大,以致无法高效地找到差分特征.SM4算法于2006年由中国政府发布,于2012年成为国家密码行业标准,于2016年成为国家标准的迭代分组密码算法,其分组状态为128 b,每轮包含4个8-bit的S盒.为了高效地搜索SM4算法的差分特征,研究了对8-bit S盒进行MILP建模的问题,对于采用8-bit S盒的密码算法,改进了搜索高概率差分特征的方法.对于19轮SM4算法,不仅找到了概率为2-124的差分特征,而且找到了概率为2-123的差分特征,这是目前基于MILP建模找到的SM4算法轮数最多、概率最高的差分特征.
文献关键词：
混合整数线性规划;SM4算法;差分分析;差分特征;8-bit的S盒
中图分类号：
作者姓名：
潘印雪;王高丽;倪建强
作者机构：
上海市高可信计算重点实验室(华东师范大学) 上海 200062;密码科学技术国家重点实验室 北京 100878
文献出处：
引用格式：
[1]潘印雪;王高丽;倪建强-.基于MILP寻找SM4算法的差分特征)[J].计算机研究与发展,2022(10):2299-2308
A类：
B类：
MILP,SM4,差分特征,混合整数线性规划,mixed,integer,linear,programming,自动化搜索,搜索方法,线性不等式,bit,搜索模型,计算量,中国政府,分组密码算法,法轮,轮数,数最多,差分分析
AB值：
0.234526
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