sms4算法的白盒密码算法设计与实现

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2、明所呈交的学位论文是本人在导师巧导下进行的研究工作及联得的研究成果。据我所知，餘丫文中特别加惊注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发来或撰写过的研究成果，也不包含为．获得电子科技大学或其它教肯化构的学位或证书而使川过的材料。与巧一同工作的同志对木研究所做的任何贡献均ｄ在论文中作丫明确的说明并表小谢意。知旁：年Ｊｊ＿１作者签名：Ｈ期！论义使用授权本学位论文作者完全了解化子科技大学有关做留、使用学位论文的规定，巧权保留并向菌家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学Ｗ从将学位

3、论文的全、数据库进行检索，可Ｗ采巧部或部分闲容编入巧用影印缩或巧描苯等裳制手段保存、汇编学位论义。（保密的学位论文在解密后惦遵）守此规定名：巧签：、作巧签师名謀ｖ：年ＵＷ加ｆ（Ｈ＾分类号密级注1UDC学位论文SMS4算法的白盒密码算法设计与实现（题名和副题名）尚培（作者姓名）指导教师李胜强副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业密码学提交论文日期2016.6论文答辩日期2016.5.26学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。White-Bo

4、xCryptographyAlgorithmDesignAndImplementationOfSMS4AMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CryptographyAuthor:ShangPeiSupervisor:LiShengqiangSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunications摘要摘要近年来，随着密码攻击方式的发展，传统的黑盒密码攻击模型显得越来越脆弱。不

5、同于传统的密码攻击模型，白盒攻击模型赋予了攻击者更多的能力，在白盒攻击环境下，攻击者对密码算法的运行拥有完全的控制权，并且能够观察及更改软件运行时的数据。能够抵抗白盒攻击的密码算法称为白盒密码。设计白盒密码的目的是为了在白盒攻击环境中，对密钥信息进行隐藏，有效地防止攻击者在白盒攻击环境中获得密钥信息。因此，设计安全高效的白盒密码算法具有非常重要的意义。SMS4算法是我国用于无线局域网产品的第一个分组密码算法，受到广泛应用。本文的研究目标是设计安全高效的白盒SMS4密码算法，并且开发出白盒SMS4算法应用软件。主要研究内容包括：（1）对白盒密码及其设计方法和安全性评估

6、进行了系统学习和总结；分析了肖雅莹等人提出的白盒SMS4算法的设计特点；分析林婷婷等对肖-白盒SMS4算法的攻击方法以及其能够攻击成功的原因。（2）在肖-白盒SMS4算法的基础上提出两种改进算法，并对改进算法进行效率分析和安全性分析。改进算法一将肖-白盒SMS4算法中的四个查找表改为两个查找表，节省了查表次数，但增大了存储空间；从安全性方面来讲，改进算法一可以将攻击时间复杂度提高至少2倍。改进算法二简化了肖-白盒SMS4算法中的参数P、P和P，这样在计算保存参数的过程中会减小计算的复杂度，简化iji4i4参数后的白盒多样性和白盒含混度仍能满足一定的安全性

7、；另一方面增加了外部编码，完善了白盒SMS4算法。（3）针对改进的白盒SMS4算法，完成白盒SMS4算法的软件实现，并在MFC上开发出可视化加解密应用软件；并且将白盒SMS4算法与黑盒SMS4算法进行比较，从实现效率、运行速度以及安全性等方面分别进行分析。白盒SMS4算法能够在白盒攻击环境中有效地保护密钥信息，拓宽了SMS4算法的应用领域。关键词：白盒密码，白盒攻击环境，SMS4算法IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,withthedevelopmentofcipherattacks,thetraditionalblack-boxcry