论文摘要
分组密码的设计和分析一直以来是密码学界的研究热点.分组密码的设计包括结构的设计和轮函数的设计.其中分组密码的结构主要包括（非平衡）Feistel结构、SPN结构和Lai-Massay结构等.差分分析是一种选择明文攻击方法,也是迄今为止已知的最有效的攻击方法之一,故障攻击是通过对算法执行过程中诱导故障而进行的分析.差分故障攻击方法正是针对分组密码的结构和轮函数的特性,通过对加密硬件系统中诱导故障,结合差分分析进行的一种密码分析方法.该方法自提出后,已经对公钥密码体制、私钥密码体制中多个算法进行了成功攻击.本文利用该方法分别对KeeLoq算法和SHACAL系列算法进行了攻击.KeeLoq算法是32比特的分组密码,密钥长度为64比特,广泛应用于远程遥控和认证系统.本文采用面向比特的故障诱导模型,对KeeLoq算法进行了差分故障攻击,通过理论推导和实验模拟,证明了平均需要诱导11次错误可恢复KeeLoq密码的1比特密钥信息,表明了它对差分故障攻击的不免疫性.SHACAL系列密码由标准Hash函数SHA-1、SHA-2等演变而来.由于这些算法未采用S盒或P置换,因而实现的效率较高.本文采用面向字的故障模型,对SHACAL-1进行了差分故障攻击,理论和实验结果显示,在进行约6次故障诱导后,可以恢复SHACAL-1的32比特密钥信息.我们还对SHACAL-2也进行了差分故障攻击的理论分析,发现攻击的效率很低,因此对其变种进行了研究,这种研究促使我们寻找一种抵抗DFA的新方法.
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