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《基于混沌伪随机序列的流密码的分割攻击》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、：：，第29卷第15期计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign2008年8月Aug.2008Vol.29No.15基于混沌伪随机序列的流密码的分割攻击孔志印，宋震(解放军信息工程大学电子技术学院，河南郑州450004)摘要：研究了文献[2]提出的基于混沌伪随机序列设计的流密码算法，分析了其信息泄漏规律。利用该算法所产生的乱数序列具有前几个比特对密钥的低位比特变化不够敏感的性质，提出了能够有效降低该流密码算法密钥熵的分割攻击方法。在密钥长度为128比特时，该分割攻击方法的成功率为0.9498，平均计
2、算复杂性至多为279。关键词：混沌密码;Logistic映射;密码分析;分割攻击;伪随机序列文章编号：1000-7024(2008)15-3831-03中图法分类号：TN918.1文献标识码：ADivide-and-conquerattackonchaoticstreamcipherKONGZhi-yin,SONGZhen(InstituteofElectronicsTechnology,PLAInformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450004,China)Abstract：Acha
3、oticstreamcipher,presentedbyreference[2],isstudied.Itisfoundthatthefirstlyseveralkeystreambitsarenotsensitivetotheleastsignificantbitsofthekey.Adivide-and-conquerattackonthestreamcipherwhichcoulddecreaseentropyofthekeyefficientlyisproposed.Whenthelengthofkeyis128,com
4、plexityislessthan279.Keywords：chaoticcipher;Logisticmap;cryptanalysis;thesuccessrateofthedivide-and-conquerattackis0.9498andtheaveragedivide-and-conquerattack;pseudo-randomsequences(1)Logistic混沌映射=122，其中1,1；0引言=｛1,sgn=1(2)量化函数，其中sgn是符号函数。0,sgn=1混沌系统具有的很多特性与设计密码算法所要求具
5、备的很多性质不谋而合，近年来引起了越来越多的密码学者和物理学者的兴趣并出现了很多研究成果。已经出现的混沌密码算法大体可分为模拟混沌算法和数字式混沌算法，其中数字式混沌算法又包括流密码[1-2]、分组密码[3]和公钥密码[4]。混沌密码作为一类新型的密码编码技术也成为当前信息安全领域的研究热点之一。对数字式混沌算法的攻击方法主要包括多分辨率攻击方法[5]、分割攻击方法[6-8]以及特定条件下的分割攻击方法[9-10]。本文研究了文献[2]于2005年提出的基于混沌伪随机序列设计的流密码算法，发现该算法的安全性并不如作者所宣称的那样
6、强，证明了该算法所产生的乱数序列具有前几个比特对密钥低位比特的变化不够敏感的性质，据此提出了一个分割攻击方法，该方法能够有效降低密钥熵。在密钥长度为128比特时，该分割攻击方法的成功率为0.9498，平均计算复杂性至多为279。由于实数在计算机中均是以有限精度实现，不妨设将混1沌映射值域1,1中的实数=12用=2/212来=1实现。在下面的讨论中均用来表示的=1精度数。基于混沌伪随机序列的流密码算法[2]包括3步：(1)产生两条混沌序列。分别以1,0,2,01,1为密钥，对于≥1，分别由1,(1,1)和2,(2,1)产生两条混沌
7、序列=={}{}1,=1和2,=1。(2)量化混沌序列。对于≥1，分别由=)和(()=1,1,2,2,得到量化序列{1,=1和2,=1。}{}(3)产生乱数序列对明文加密。对于≥1，由=2,得1,到乱数序列{密文。}=1，乱数序列与明文序列逐比特异或从而得到文献[2]在VC6环境下采用双精度的浮点运算实现混沌映射，并且认为双精度实数的有效位数是64比特1,0,2,0各有63比特有效位(因为,都必须为正数，其符号位恒为0)，因1,02,0此算法的密钥熵为126比特。事实上，双精度实数在计算机中是用7个字节存放数字部分，1个字节存放
8、指数部分。因此，上述流密码算法的密钥熵1基于混沌伪随机序列的流密码算法文献[2]设计的流密码采用了两个变换：收稿日期：2008-03-16E-mail：szpla@163.com基金项目：国家自然科学基金项目(60503012)。作者简介：孔志印(1964－)，
