现代密码学第五讲流密码.pptVIP

上讲内容回顾 流密码（序列密码）的思想起源 流密码技术的发展及分类 基于移位寄存器的流密码算法 其它流密码算法 HC-256 HC-256流密码由Hongjun Wu (大陆旅居新加坡学者)提出。 HC-256的特点是使用两张密表P和Q，每一张都包含1024个32比特元素，因此，算法的硬件速度较慢。 密钥流生成的每一步，都用非线性反馈函数更新表中一个元素，经过2048步两张表所有的元素都将被更新。每次迭代输出32比特密钥流。 HC-256 2. 用W更新表P和Q P [i] = Wi+512 0 ≤ i ≤ 1023 Q[i] = Wi+1536 0 ≤ i ≤ 1023 3. 运行4096步密钥流生成操作(不输出) HC-128 HC-128是HC-256的简化版本。 HC-128使用两张密表P和Q，每一张都包含512个32比特元素。 密钥流生成的每一步，都用非线性反馈函数更新表中一个元素，经过1024步两张表所有的元素都将被更新。 HC-128 2. 用W更新表P和Q P [i] = Wi+256 0 ≤ i ≤ 511 Q[i] = Wi+768 0 ≤ i ≤ 511 3. 运行1024步密钥流生成操作，用输出代替表中相应操作： for j=0，… ,511 P [j] = P [j] + g1 ( P [j - 3], P [j - 10]，P [j - 511] ) ⊕ h1 ( P [j - 12] ) for j=0，… ,511 Q[j] = Q[j] + g2 ( Q[j - 3], Q[j - 10]，Q[j - 511] ) ⊕ h2 ( Q[j - 12] ) HC-128 宣称的安全性 The security analysis of HC-128 is similar to that of HC-256. The output and feedback functions of HC-128 are non-linear, so it is impossible to apply the fast correlation attacks and algebraic attacks to recover the secret key of HC-128. The large secret S-box of HC-128 is updated during the keystream generation process, so it is very difficult to develop linear relations linking the input and output bits of the S-box. The average period of the keystream of HC-128 is estimated to be much more than 2256. We conjecture that it is computationally impossible to distinguish 264 bits keystream of HC-128 from random. Rabbit Rabbit流密码是由Cryptico公司设计(Martin Boesgaard, Mette Vesterager, Thomas Christensen, and Erik Zenner) Rabbit输入128比特的密钥和64比特的IV初始向量 每次迭代后从513比特内部状态中生成128比特的伪随机序列。 最大加密消息长度为264 Bytes，即16 TB，若消息超过该长度，则需要更换密钥对剩下的消息进行处理。 Rabbit i时刻的内部状态（internal state）的大小是513比特，包含 8个32比特的状态变量(state variables) xj;i (j=0,1,…, 7) ; 8个32比特的计数变量(counter variables) cj;I (j=0,1,…, 7) ; 1比特的进位计数位(counter carry)组成φ7;i 。 初始化-密钥初始化 密钥K=K[127…0]分成8个子密钥：k0=K[15…0],k1=K[31…16],…,k7=K[127…112]。状态变量xj,0和计数变量cj,0由子密钥初始化生成，算法如下： Rabbit IV[63…0]表示IV中的64比特。计数变量按照下面公式运算： 然后