基于二维混沌映射的强S盒密码分析设计与不可逆密钥扩展应用
密码学与安全
2021-12-07 v2
摘要
对AES和SM4中密钥扩展算法的密码分析结果显示：（1）它们的S盒存在弱点；（2）轮密钥扩展算法是可逆的，即可以从任意轮密钥恢复出初始密钥，这可能成为攻击者可利用的弱点。为解决这些问题，首先我们构造了一个非退化二维指数超混沌映射（2D-ECM），推导了计算满足三个条件的S盒数量的递推公式，并设计了无弱点的强S盒构造算法。然后基于2D-ECM和S盒，我们设计了一种不可逆密钥扩展算法，将初始密钥转换为相互独立的轮密钥，使得任意轮密钥均无法恢复初始密钥。安全性和统计分析证明了所提不可逆密钥扩展算法的灵活性与有效性。
引用
@article{arxiv.2111.05015,
title = {Cryptanalyze and design strong S-Box using 2D chaotic map and apply to irreversible key expansion},
author = {Hongjun Liu and Xingyuan Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.05015},
year = {2021}
}