三个混沌密码算法分析

论文摘要

本文对三个现有的混沌密码算法的安全性进行了分析,具体包括:分析了徐淑奖等人提出的一类改进的混沌迭代加密算法的安全性,该加密算法是基于混沌映射迭代产生量化序列的分组密码算法。我们发现该加密算法中由混沌映射产生的量化序列具有前几个量化值对混沌初始值的低位比特变化不够敏感的性质,在选择明文攻击条件下,可由1个特殊的明密对得到量化序列的一个片段,根据量化序列对混沌初始值的信息泄漏规律,给出了由量化序列一个片段恢复混沌初始值的分割攻击方法。在参数r=4已知并且密钥长度为64比特的条件下,分割攻击算法的成功率为0.9305,计算复杂性约为219.7,存储复杂性约为211.6,仅需1个选择明密对。研究了罗启彬等人提出的一个基于混沌的伪随机序列密码算法的安全性,发现该算法所产生的乱数序列具有前几个值对密钥的低位比特变化不够敏感的性质,据此提出了一个能够有效降低密钥熵的分割攻击方法。在密钥长度为64比特且参数a1=1.8,a2=2,b=0.85,j=1,N1=1时,该分割攻击方法的成功率为0.9050,平均计算复杂性约为217.86。分析了丁文霞等人提出的基于混沌的视频加密算法的安全性,发现该加密算法本质上是基于混沌映射所产生的量化序列的移位密码,因此,首先给出了对该移位密码的攻击方法,从而恢复出混沌映射产生的量化序列。进一步地,又发现该加密算法中由混沌映射产生的量化序列仍然具有前几个量化值对混沌初始值的低位比特变化不够敏感的性质,据此给出了一个由量化序列恢复混沌初始值的分割攻击方法。在密钥长度为56比特并且参数k=4和r=4的条件下,分割攻击算法的成功率为0.9171,计算复杂性约为228,存储复杂性约为220。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 混沌现象和混沌科学
• 1.1.2 混沌科学和密码学
• 1.1.3 混沌密码分析方法的研究现状
• 1.1.4 混沌密码分析方法研究的意义
• 1.2 论文成果及结构
• 1.2.1 论文成果
• 1.2.2 论文结构
• 1.2.3 符号约定
• 第二章 对 XW混沌密码算法的分割攻击
• 2.1 XW混沌密码算法介绍
• 2.2 XW算法的信息泄漏规律分析
• 2.3 对 XW算法的分割攻击
• 2.4 本章小结
• 第三章 对 LZ混沌序列密码算法的分割攻击
• 3.1 LZ混沌序列密码算法介绍
• 3.2 LZ混沌序列密码算法的信息泄漏规律分析
• 3.3 对 LZ混沌序列密码算法的分割攻击
• 3.4 本章小结
• 第四章 对 DLWX混沌密码算法的分割攻击
• 4.1 DLWX混沌密码算法介绍
• 4.2 DLWX算法密钥中位置置换表列的还原
• 4.3 DLWX算法量化序列的信息泄漏规律分析
• 4.4 对 DLWX算法密钥中混沌初值的分割攻击
• 4.5 本章小结
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢