MILP를 이용한 ARX 기반 블록 암호의 불능 차분 특성 탐색

Vol. 27, No. 3, pp. 427-438, 6월. 2017
10.13089/JKIISC.2017.27.3.427, Full Text:
Keywords: MILP, ARX, Impossible Differential Cryptanalysis, Impossible Differential Characteristic, Automatic Search, SPECK, LEA
Abstract

불능 차분 특성은 해당 블록 암호를 랜덤 치환과 구별을 해주며, 키 복구 공격에도 사용될 수 있다. 최근 Cui 등이 ARX 기반 블록 암호에 대해 Mixed-Integer Linear Programming(MILP)를 이용해서 자동화된 불능 차분 특성 탐색 방법을 제안하였다. Cui 등이 제안한 방법을 개선하면 기존에 방법에 비해 더 적은 선형 제약식을 이용하여 기존 방식으로 찾지 못하는 불능 차분 특성까지 추가 되어 더 많은 불능 차분 특성을 찾아 낼 수 있다. 수정한 방법을 이용하여 SPECK family와 LEA에 적용하였다. SPECK32, SPECK48, SPECK64, SPECK96에 대해 7-라운드, SPECK128에 대해 8-라운드 불능 차분 특성을 찾아내었다. 이 불능 차분 특성은 모두 새롭게 발견된 것이다. LEA에 대해서는 기존의 10-라운드인 불능 차분 특성을 포함한 새로운 10-라운드 불능 차분 특성을 찾아내었다.

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Cite this article
[IEEE Style]
H. Lee, H. Kang, D. Hong, J. Sung and S. Hong, "Searching for Impossible Differential Characteristics of ARX-Based Block Cipher Using MILP," Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, vol. 27, no. 3, pp. 427-438, 2017. DOI: 10.13089/JKIISC.2017.27.3.427.

[ACM Style]
HoChang Lee, HyungChul Kang, Deukjo Hong, Jaechul Sung, and Seokhie Hong. 2017. Searching for Impossible Differential Characteristics of ARX-Based Block Cipher Using MILP. Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, 27, 3, (2017), 427-438. DOI: 10.13089/JKIISC.2017.27.3.427.