تحلیل ساختاری مبتنی بر ویژگی انتگرال در یک رمز قالبی با دورهای کاهش‌یافته و ارائه یک بهبود

Abstract

کدهای خطی در رمزنگاری متقارن، اهمیت رمزهای قالبی نسبت به رمزهای دنباله‌ای، کدهای احراز اصالت و طرح‌های احراز اصالت رمزگذاری شده از آن ‌جهت بیشتر است که اغلب به­عنوان اولیه‏های امن در ساختن انواع دیگر به­کار می‏روند. یکی از انواع روش‌های تحلیل رمزهای قالبی، تحلیل ساختاری است که بدون نیاز به اطلاعات مربوط به مؤلفه‌های درونی این طرح‌ها مانند جایگشت‌ها و جعبه‌های جانشانی آن‌ها به امنیت آن‏ها می‌پردازد. در این مقاله با استفاده از یک تمایزگر انتگرال چهار دوری شناخته‌شده روی AES برای اولین بار، دو حمله انتگرال به یک رمز قالبی و بومی جدید با طول کلید و قالب 256 بیتی انجام می‌شود. این دو حمله با توجه به نقاط ‌ضعف طراحی تابع دور به یک و دو دور از این رمز قالبی بومی سه دوری انجام می‌شود. مقدار پیچیدگی حافظه، داده و زمان بهترین حمله انجام‌شده در این مقاله به­ترتیب 232 بایت، 2128 قالب متن اصلی و 2206 عمل رمزگذاری است. با توجه به طول کلید رمز، پیچیدگی حمله کمتر از مقدار پیچیدگی حمله جستجوی جامع فضای کلید (2256) است و درنتیجه یک حمله میان‌بر مؤثر محسوب می‌شود. به‌علاوه، به‌منظور بهبود این رمز بومی، در این مقاله راه‌کارهایی ارائه ‌شده است.