Gleeok-128的密码分析
密码学与安全
2025-12-05 v1
摘要
Gleeok是一类低延迟密钥伪随机函数（PRF）家族，由三个并行的SPN基置换组成，其输出通过异或运算形成最终值。Gleeok-128和Gleeok-256均使用256位密钥，分组大小分别为128位和256位。由于其多分支结构，评估安全裕度和实施有效的密钥恢复攻击面临非平凡挑战。本文提供了对Gleeok-128的首个全面第三方密码分析。我们提出了一种两阶段基于MILP的框架，用于构建分支级和完整密码差分线性（DL）区分器，以及一种针对多分支设计的基于积分的密钥恢复框架。我们的DL分析分别为分支1、分支2、分支3和Gleeok-128得到了7、7、8和4轮区分器，平方相关度分别约为2的负88.12次方、2的负88.12次方、2的负38.73次方和2的负49.04次方，优于设计文档中的结果（全PRF情况除外）。通过收紧代数次数界，我们进一步推导出三个分支的9、9和7轮积分区分器以及完整PRF的7轮区分器，分别将设计者的结果扩展了3、3和2轮以及2轮。这些积分特性使得在非全码本和全码本设置下可以实施7轮和8轮密钥恢复攻击。此外，我们发现了分支3原始线性安全评估中的一个缺陷，表明其可以在约2的48次方数据复杂度下被区分。我们还提出了优化的线性层参数，在不牺牲扩散性的前提下显著提升了线性抗性。我们的结果深化了对Gleeok-128的理解，并为分析多分支对称设计提供了通用方法。
引用
@article{arxiv.2512.04675,
title = {Cryptanalysis of Gleeok-128},
author = {Siwei Chen and Peipei Xie and Shengyuan Xu and Xiutao Feng and Zejun Xiang and Xiangyong Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04675},
year = {2025}
}
备注
44 pages, 5 figures