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轻量级分组密码SLIM的差分故障攻击
文献摘要：
SLIM是2020年提出的新型轻量级分组密码算法,因其极低的门电路功耗和良好的硬件实现性能,在受限的小规模加密场合具有一定应用前景.差分故障攻击是研究轻量级密码算法的有效手段,本文采用半字节故障攻击模型对SLIM算法进行研究,分析算法差分扩散规律,结合密钥扩展方案,提出一种故障注入策略.分别在第2至32轮注入宽度为1至4个半字节的故障,最少共注入62组故障可将恢复主密钥的计算复杂度降低至23.本文研究SLIM算法S盒的差分不均匀性,通过分析输入差分、输出差分和可能输入值之间的对应关系建立S盒差分分布表,将差分方程的求解直接转化为查表操作,快速缩小方程解空间.进一步利用S盒差分分布统计规律系统分析了方程是否存在唯一解的情形,基于概率学知识计算出不同故障注入组数下各轮密钥恢复成功率,得到恢复主密钥所需故障注入组数期望值68.15组.经仿真模拟实验,1000次攻击恢复主密钥所需故障注入组数均值为69.07组,与理论结果较为接近.
文献关键词：
差分故障攻击;轻量级分组密码;SLIM算法;概率分析
中图分类号：
作者姓名：
高杨;王永娟;高光普;袁庆军;王灿
作者机构：
战略支援部队信息工程大学, 郑州 450001;河南省网络密码技术重点实验室, 郑州 450001
文献出处：
引用格式：
[1]高杨;王永娟;高光普;袁庆军;王灿-.轻量级分组密码SLIM的差分故障攻击)[J].密码学报,2022(02):223-236
A类：
差分故障攻击
B类：
SLIM,轻量级分组密码算法,门电路,功耗,硬件实现,小规模,轻量级密码,字节,攻击模型,扩散规律,密钥扩展,故障注入,计算复杂度,不均匀性,出差,差分方程,接转,小方,方程解,解空间,统计规律,唯一解,概率学,知识计算,密钥恢复,期望值,仿真模拟实验,概率分析
AB值：
0.285185
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