基于字的流密码算法Dragon的研究

论文摘要

流密码是现代密码学的一个重要研究分支,由于流密码有较为理想的数学分析工具,目前大多数国家的军事和外交保密通信主要使用流密码加密,使得流密码的研究成为一个非常热门的领域。为了评选出更好的流密码算法,继NESSIE之后欧洲启动了又一个更大的为期四年ECRYPI工程,征集到了许多好的流密码算法。目前对ECRYPT候选流密码算法的分析和研究成为了一个研究热点,本文研究的Dragon就是其中之一。Dragon是一种新型的基于字的流密码算法,使用了非线性反馈移位寄存器（NLFSR）和S盒,密钥长度是可变的128bit或256bit。本文主要工作:研究了Dragon的设计原理,从内部结构角度分析其安全性,指出Dragon对暴力攻击和TMD攻击是安全的。用线性分析的原理分四步来计算Dragon的偏移量,构造了线性逼近式,建立了偏移量的表达式。利用matlab编程进一步分析偏移量得出:偏移量最大可以达到2^（-75.808035）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 密码学概述
• 1.2 流密码的研究背景和研究现状
• 1.3 本文的研究意义
• 1.4 本文章节安排
• 第二章 流密码基础
• 2.1 流密码的基本原理
• 2.1.1 流密码工作原理
• 2.1.2 流密码攻击概述
• 2.1.3 流密码的分类
• 2.1.4 流密码与分组密码的对比
• 2.2 线性反馈移位寄存器序列
• 2.2.1 反馈移位寄存器
• 2.2.2 线性反馈移位寄存器
• 2.2.3 线性移位寄存器的表示
• 2.3 流密码的设计与分析
• 2.3.1 流密码的分析
• 2.3.2 流密码的设计
• 2.4 本章总结
• 第三章 基于字的流密码
• 3.1 基于LFSR的流密码
• 3.1.1 基于LFSR的密钥流生成器的一般结构
• 3.1.2 非线性组合生成器
• 3.1.3 非线性滤波生成器
• 3.1.4 钟控生成器
• 3.2 基于字的流密码
• 3.2.1 RC4算法
• 3.2.2 RC4算法特点
• 3.2.3 RC4算法的进展
• 3.2.4 Snow算法介绍
• 3.2.5 Snow设计特点
• 3.3 本章总结
• 第四章 ECRYPT候选算法─Dragon
• 4.1 ECRYPT背景介绍
• 4.2 Dragon算法
• 4.2.1 非线性部分功能
• 4.2.2 密钥初始化
• 4.2.3 密钥的产生
• 4.3 本章总结
• 第五章 Dragon的安全性分析
• 5.1 Dragon的原理分析
• 5.1.1 Dragon的原理
• 5.1.2 Dragon的周期
• 5.1.3 TMD攻击
• 5.2 Dragon的线性逼近
• 5.2.1 线性密码分析的基本原理
• 5.2.2 Dragon的线性逼近
• 5.3 建议
• 5.4 本章总结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果