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基于量子Simon算法对分组密码类EM结构的密钥恢复攻击 认领 引用
1
作者 张兴兰 郭艳琨 +1 位作者 陈菲 张丰 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2024年第1期106-112,共7页
文章基于量子Simon算法(一类经典量子周期寻找算法)的量子过程以及应用,对类EM结构进行基于量子Simon算法的密码分析,以类EM结构的加密算法为研究对象,运用量子Simon算法,构造适用于Simon算法的函数,对类EM加密结构的5轮加密过程进行密... 文章基于量子Simon算法(一类经典量子周期寻找算法)的量子过程以及应用,对类EM结构进行基于量子Simon算法的密码分析,以类EM结构的加密算法为研究对象,运用量子Simon算法,构造适用于Simon算法的函数,对类EM加密结构的5轮加密过程进行密钥恢复攻击。结果显示,在密钥长度的多项式时间内,文章所提方法可以成功恢复出第五轮加密密钥,且根据此密钥可以分析出其他轮密钥。研究结果表明,在密钥长度的多项式时间内,可以找到其中一个密钥,量子条件下密钥的可恢复性说明该结构的安全轮数应当高于5轮,为未来对称密码体制的研究和发展奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 量子 分组密码 Simon算法 密钥恢复攻击
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基于Simon算法的量子分析方法概述 认领 引用 被引量：1
2
作者 张福众 刘刚 +2 位作者 邹昆 穆道光 董新锋 《信息安全与通信保密》 2024年第10期16-26,共11页
1994年提出的Shor算法给公钥密码算法RSA和ECC带来了巨大的威胁,在对称密码领域,威胁主要来自Grover算法和Simon算法。其中基于Grover算法的攻击可以通过增加密钥长度来规避,更多的威胁来自Simon算法。通过介绍多种基于Simon算法对工作... 1994年提出的Shor算法给公钥密码算法RSA和ECC带来了巨大的威胁,在对称密码领域,威胁主要来自Grover算法和Simon算法。其中基于Grover算法的攻击可以通过增加密钥长度来规避,更多的威胁来自Simon算法。通过介绍多种基于Simon算法对工作模式与密码结构的量子攻击方案,在量子计算假设下给出了与经典计算环境下不同的安全性结论。说明了研究对称密码量子安全性理论的必要性,对设计抗量子安全的对称密码结构与工作模式给出了理论指导。 展开更多
关键词 Simon算法 量子攻击 密码结构 工作模式
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基于Simon量子算法的密钥认证分析研究 认领 引用 被引量：1
3
作者 陈璇 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期215-221,共7页
针对密钥认证过程中存在的攻击影响认证效果的情况,提出基于Simon量子算法的密钥认证分析研究.首先对Simon量子算法的运算规则以及对应的密钥设计方式进行分析,在此基础上,根据Simon量子算法,通过寄存器转换,进行密钥认证过程中的周期计... 针对密钥认证过程中存在的攻击影响认证效果的情况,提出基于Simon量子算法的密钥认证分析研究.首先对Simon量子算法的运算规则以及对应的密钥设计方式进行分析,在此基础上,根据Simon量子算法,通过寄存器转换,进行密钥认证过程中的周期计算,并将这种周期特性应用到密钥认证过程的询问程序中,以此实现密钥准确认证.实验结果表明,所提方法的密钥准确认证概率始终在90%以上,计算耗时稳定在10s以内,并在面临安全攻击时能够保持较高的认证准确率,实现了信息安全保障. 展开更多
关键词 Simon量子算法 密钥认证 寄存器转换
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Simon量子算法在对称密码分析中的应用浅析 认领 引用
4
作者 熊家琪 刘昂 黄雅婷 《北京电子科技学院学报》 2021年第1期10-17,共8页
量子算法给对称密码体制的安全性带来了巨大挑战。Simon量子算法受益于量子算法的并行性,其快速寻找函数周期的性质被用来构造区分攻击、密钥恢复攻击、滑动攻击、量子伪造攻击等多种攻击形式。对于不同的分组密码结构,应用Simon量子算... 量子算法给对称密码体制的安全性带来了巨大挑战。Simon量子算法受益于量子算法的并行性,其快速寻找函数周期的性质被用来构造区分攻击、密钥恢复攻击、滑动攻击、量子伪造攻击等多种攻击形式。对于不同的分组密码结构,应用Simon量子算法做密码分析,取得的攻击结果不尽相同。结合Simon量子算法在对称密码分析中的攻击特点,探索其在对称密码分析中的重要应用,给出了几种提升对称密码抗量子攻击能力的方法。 展开更多
关键词 Simon算法 量子计算 对称密码 密码分析
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SMS4-like结构以及NBC算法的量子算法攻击研究 认领 引用 被引量：7
5
作者 尤启迪 钱新 +2 位作者 周旋 袁野 吴兆阳 《密码学报》 CSCD 2020年第6期864-874,共11页
本文利用Simon量子算法和Grover搜索算法首次给出对SMS4-like结构,和作为改进的第二类广义Feistel结构的代表算法之一的NBC算法的量子算法攻击.对SMS4给出6轮量子区分器,进行10轮量子密钥恢复攻击;首次对SMS4-like结构给出(2d-2)轮量子... 本文利用Simon量子算法和Grover搜索算法首次给出对SMS4-like结构,和作为改进的第二类广义Feistel结构的代表算法之一的NBC算法的量子算法攻击.对SMS4给出6轮量子区分器,进行10轮量子密钥恢复攻击;首次对SMS4-like结构给出(2d-2)轮量子区分器,进行(3d-2)轮量子密钥恢复攻击.对NBC-128给出6轮量子区分器,进行11轮量子密钥恢复攻击;对NBC-256给出10轮量子区分器,进行16轮量子密钥恢复攻击. 展开更多
关键词 SMS4-like结构 NBC算法 Simon算法 Grover算法 量子密码分析
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量子计算模型下PFP算法的安全性分析 认领 引用 被引量：3
6
作者 李艳俊 景小宇 +1 位作者 谢惠琴 项勇 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期1166-1171,共6页
量子技术的快速发展和量子计算效率的不断提高,以及Shor算法和Grover算法的出现,给传统公钥密码和对称密码的安全性造成了较大威胁。因此,基于Feistel结构设计的分组密码PFP算法,首先将轮函数的线性变换P融入Feistel结构的周期函数构造... 量子技术的快速发展和量子计算效率的不断提高,以及Shor算法和Grover算法的出现,给传统公钥密码和对称密码的安全性造成了较大威胁。因此,基于Feistel结构设计的分组密码PFP算法,首先将轮函数的线性变换P融入Feistel结构的周期函数构造,推导得到PFP算法的4个5轮周期函数,比选择明文攻击模型下典型Feistel结构的周期函数多2轮,并通过实验验证正确性;进一步地,以其中一个5轮周期函数作为区分器,结合量子Grover算法和Simon算法,通过分析PFP密钥编排算法的特点对9、10轮PFP进行了安全性评估,得到正确密钥比特需要的时间复杂度为226、238.5,需要的量子资源为193、212个量子比特,可以恢复58、77比特密钥,优于已有不可能差分分析结果。 展开更多
关键词 Simon算法 Grover算法 PFP算法 周期函数 量子密钥恢复
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轻量级分组密码Piccolo的量子密码分析 认领 引用 被引量：3
7
作者 杜小妮 王香玉 +1 位作者 梁丽芳 李锴彬 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期175-182,共8页
根据Piccolo算法RP置换的结构特点,提出3轮量子区分器,并用Grover meets Simon算法进行6轮量子密钥恢复攻击。分析结果表明,该攻击可恢复密钥56 bit,时间复杂度为228,共需量子比特数为464;当攻击轮数大于6轮时,时间复杂度为2^(28+16(... 根据Piccolo算法RP置换的结构特点,提出3轮量子区分器,并用Grover meets Simon算法进行6轮量子密钥恢复攻击。分析结果表明,该攻击可恢复密钥56 bit,时间复杂度为228,共需量子比特数为464;当攻击轮数大于6轮时,时间复杂度为228+16(r-6),降至Grover量子暴力搜索的1/268。与传统差分和线性分析相比,所提攻击方法时间复杂度更低,且较Grover暴力搜索的时间复杂度大幅降低,为后续轻量级分组密码的量子攻击的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 量子密码分析 Piccolo算法 Grover算法 Simon算法
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MARS-like Feistel 结构的量子攻击 认领 引用 被引量：5
8
作者 钱新 尤启迪 +2 位作者 周旋 张洋 赵晓晶 《密码学报》 CSCD 2021年第3期417-431,共15页
本文首次给出了对MARS-like结构的量子算法攻击.通过利用Simon算法,借助周期函数f构建量子区分器,结合Grover搜索算法进行量子密钥恢复攻击.在量子选择明文条件下,对四分支MARS-like结构,我们在4轮量子区分器附加4轮进行8轮量子密钥恢... 本文首次给出了对MARS-like结构的量子算法攻击.通过利用Simon算法,借助周期函数f构建量子区分器,结合Grover搜索算法进行量子密钥恢复攻击.在量子选择明文条件下,对四分支MARS-like结构,我们在4轮量子区分器附加4轮进行8轮量子密钥恢复攻击;对d分支MARS-like结构,我们在d轮量子区分器附加d轮进行2d轮量子密钥恢复攻击.在量子选择密文条件下,对四分支MARS-like结构,我们在5轮量子区分器附加4轮进行9轮量子密钥恢复攻击;对d分支MARS-like结构,我们在d+1轮量子区分器附加d轮进行2d+1轮量子密钥恢复攻击. 展开更多
关键词 MARS-like结构 Simon算法 Grover算法 量子攻击
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早期量子算法在量子通信、量子纠错等领域的应用 认领 引用
9
作者 Renata WONG 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第S1期645-648,共4页
当今量子算法的一个发展方向是对早期量子算法的再思考。在量子计算领域,每一种早期量子算法都提出了突破性概念。一般认为它们在很大程度上仅属理论范畴,原因它们所求解的问题几乎都没有实用价值。但这些早期量子算法依然重要,因为它... 当今量子算法的一个发展方向是对早期量子算法的再思考。在量子计算领域,每一种早期量子算法都提出了突破性概念。一般认为它们在很大程度上仅属理论范畴,原因它们所求解的问题几乎都没有实用价值。但这些早期量子算法依然重要,因为它们在解决问题的速度上相比经典算法呈指数级别的增长。文中做了两件工作:一方面详细阐述对早期量子算法再思考的最新进展,另一方面则对早期量子算法进行所谓的重新目的化,即重新用于量子密钥分发、纠错等领域。Deutsch-Jozsa算法、Bernstein-Vazirani算法和Simon算法是关注的重点。Deutsch-Jozsa算法用于判定多引数函数(Multi-argument Function)是平衡的还是常数的。最近的研究表明,其应用可以扩展到量子通信和形式语言(Formal Languages)领域。Bernstein-Vazirani算法能够搜索出在函数中编码的字符串,其应用可以扩展至量子密钥分发领域和通信中对信息的纠错处理。Simon算法则用于求解具有特定属性字符串的识别问题,它的现代应用包括量子通信和纠错。 展开更多
关键词 量子算法 量子计算 Deutsch-Jozsa算法 Bernstein-Vazirani算法 Simon算法 量子密钥分发 量子纠错
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