差分在 SIMON32 算法中对物联网轻量级安全的影响
密码学与安全
2026-03-20 v1
摘要
SIMON 和 SPECK 是最早引入用于资源受限应用的高效加密算法之一。SIMON 适用于物联网 (IoT) 设备，已迅速吸引研究社区注意力，以了解其结构并分析其安全性。要分析加密算法的安全性，研究人员常采用密码分析技术。然而，密码分析是一种资源和时间密集型任务。为提高密码分析效率，最新的研究提出了实现启发式搜索和抽样方法的方案。尽管近期进展取得显著成果，SIMON 密码的密码分析仍显不够高效。这一局限性的主要原因在于用于密码分析的差分分布表规模庞大，以及具有高转换概率的差分稀缺。为解决这些局限性，我们引入了对 SIMON32 密码差分属性的分析，揭示了为未来效率提升铺平道路的差分特征。我们的分析进一步通过在 SIMON 密码的局部差分分布表中识别高概率差分，增加了目标轮数的范围，超越了现有最先进的基准水平。本工作设计的代码已提供于 https://github.com/johncook1979/simon32-analysis。
引用
@article{arxiv.2603.18455,
title = {Impact of Differentials in SIMON32 Algorithm for Lightweight Security of Internet of Things},
author = {Jonathan Cook and Sabih ur Rehman and M. Arif Khan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.18455},
year = {2026}
}
备注
Accepted at IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM) 2025