• ETRI Journal
• /
• 제39권1호
• /
• pp.108-115
• /
• 2017

ARIA is a 128-bit block cipher that has been selected as a Korean encryption standard. Similar to AES, it is robust against differential cryptanalysis and linear cryptanalysis. In this study, we analyze the security of ARIA against differential-linear cryptanalysis. We present five rounds of differential-linear distinguishers for ARIA, which can distinguish five rounds of ARIA from random permutations using only 284.8 chosen plaintexts. Moreover, we develop differential-linear attacks based on six rounds of ARIA-128 and seven rounds of ARIA-256. This is the first multidimensional differential-linear cryptanalysis of ARIA and it has lower data complexity than all previous results. This is a preliminary study and further research may obtain better results in the future.

• ETRI Journal
• /
• 제37권1호
• /
• pp.165-174
• /
• 2015

In this paper, we focus on a novel technique called the cube-linear attack, which is formed by combining cube attacks with linear attacks. It is designed to recover the secret information in a probabilistic polynomial and can reduce the data complexity required for a successful attack in specific circumstances. In addition to the different combination strategies of the two attacks, two cube-linear schemes are discussed. Applying our method of a cube-linear attack to a reduced-round Trivium, as an example, we get better linear cryptanalysis results. More importantly, we believe that the improved linear cryptanalysis technique introduced in this paper can be extended to other ciphers.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.63-74
• /
• 1999

본 논문에서 제안하는 HEA(Hangul Encryption Algorithm)는 초성, 중성, 종성의 다차원구조로 이루어진 한글의 특성을 이용하여 조합형 한글 음절을 암호화하여 조합형 한글 음절을 생 성한다. HEA 에서는 암호화 결과가 모두 한글 터미널에 표시가능한 한글이므로 출력 내용이 표시가능해 야 하는 메일 시스템 등에 유용하게 사용될 수 있다. HEA는 DES에 기반하고 있으며 키전수 탐색 differential cryptanalysis linear cryptanalysis 에대하여 DES와 유사한 안전도를 가지며 암호문의 음 소별 임의성, 평문-암호문 연쇄효과 키-암호문 연쇄효과도 갖는다. In this paper we present a Hangul Encryption Algorithm (HEA) which encrypts composition Hangul syllables into composition Hangul syllables using the non-linear structure of Hangul. Since ciphertexts generated by HEA are displayable characters HEA can be used in applications such as Privacy Enhanced mail (PEM) where ciphertexts should be displayable characters. HEA is based on DES and it can be shown that HEA is as safe as DES against the exhaustive key search differential cryptanalysis and linear cryptanalysis. HEA also has randomness of phonemes of ciphertexts and satisfies plaintext-ciphetext avalanche effect and key-ciphertext avalanche effect.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.121-125
• /
• 2007

차분 공격 및 선형 공격은 강력한 블록 암호 분석 기법으로 블록 암호 알고리즘의 안전성을 평가하는 중요한 도구로 여겨지고 있다. 따라서 블록 암호 설계자들은 차분 공격과 선형 공격에 안전한 블록 암호를 설계하고자 노력해 왔다. 본 논문에서는 세 가지의 새로운 블록 암호 구조를 소개하며, 한 라운드 함수의 최대 차분 구확률(최대 선형 확률)이 p(q)이고 라운드 함수가 전단사 함수일 때, 세 가지의 블록 암호 구조의 차분 확률(선형 확률)의 상한 값이 $p^2(q^2),\;2p^2(2q^2)$으로 유계할 최소 라운드를 증명한다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.11-18
• /
• 2007

다중선형공격은 선형공격을 강화하기 위한 방법으로 연구되어왔다. 본 논문에서는 다중선형공격에 관한 최신 이론인 Biryukov의 공격 알고리즘이 비선형 키스케줄을 가진 블록암호에 적용이 어려움을 지적하고, 새로운 다중선형공격법을 제안한다. 작은 블록암호에 대한 실험을 통하여 새로운 다중선형공격법에 관한 이론이 실제로도 매우 잘 적용될 수 있음이 보여진다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.45-52
• /
• 2001

본 논문에서는 SPN 구조 블록 암호의 안전성을 평가하는 알고리즘을 제안한다. 먼저, practical security를 이용하여 차분 공격과 선형 공격에 대한 안전성을 측정하는데 문제점이 있는 SPN 구조 블록 암호의 예를 제시한다. 다음으로, SPN 구조 블록 암호의 최대 차분 확률(maximum differential probability)과 linear hull 최대 선형 확률(maximum linear hull probability)을 측정하는 알고리즘을 제안하고, 이 알고리즘의 수행 효율성을 높이는 가속화 방법을 제안한다. 마지막으로, 제안한 알고리즘을 사용하여 블록 암호 E2의 라운드 함수 F의 최대 차분 확률 및 linear hull의 최대 선형 확률을 계산한다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.405-414
• /
• 2004

본 논문에서는 18-라운드 변형된 Feistel 구조를 갖는 128-bit 블록 암호알고리즘 Circle-g를 설계하고, 차분공격(differential cryptanalysis)과 선형공격(linear cryptanalysis)을 통해 안정성을 분석하였다. Circle-g의 f-함수는 2-라운드만에 완전 확산(diffusion)이 일어나도록 설계되었다. 이러한 우수한 확산효과로 인해 9-라운드 차분특성이 구성될 확률은 2^{-144}로, 12-라운드 선형특성이 구성될 확률은 2^{-144}로 분석되었다. 결과적으로 Circle-g는 128-bit 비밀키를 적용하였을 경우 12-라운드 이상이면 차분공격이나 선형공격은 전수(exhaustive)조사 방법보다 효율성이 떨어지는 것으로 분석되었다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.523-532
• /
• 2003

본 논문에서는 확장된 Feistel 구조를 갖는 128-비트 블록 암호알고리즘 Lambda를 설계하고, 차분공격(differential cryptanalysis)과 선형공격(linear cryptanalysis)을 통해 안전성을 분석하였다. Lambda는 2-라운드 만에 완전 확산(diffusion)이 일어나도록 설계되었다. 이러한 우수한 확산효과로 인해 8-라운드 차분 특성이 구성될 확률은 $2^{-128}$로, 선형특성이 구성될 확률은 $2^{-192}$로 분석되었다. 결과적으로 Lambda는 128-비트 비밀키를 적용하였을 경우 8-라운드 이상이면 차분공격이나 선형공격이 전사(exhaustive)공격 방법보다 효율성이 떨어지는 것으로 분석되었다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.1379-1392
• /
• 2018

차분선형 분석의 복잡도는 라운드 독립성, 선형 근사식 독립성, 차분 경로를 만족하지 못하는 경로에 대한 균일성 가정 아래 계산되는 차분선형 특성의 확률에 큰 영향을 받는다. 따라서 차분선형 특성의 정확한 확률을 계산하는 것은 공격의 유효성과 관련된 매우 중요한 문제이다. 본 논문은 차분선형 분석을 위한 새로운 개념 DLCT(Differential-Linear Connectivity Table)를 제안한다. 그리고 DLCT를 적용하여 선형 근사식 독립성 가정을 완화할 수 있는 차분선형 특성의 향상된 확률 계산 방법을 제안하며, DES와 SERPENT에 적용하여 기존 분석결과를 재분석한다. DES의 7-라운드 차분선형 특성의 확률은 $1/2+2^{-5.81}$, SERPENT의 9-라운드 차분선형 특성의 확률은 $1/2+2^{-57.9}$로 다시 계산되었고 공격에 필요한 데이터 복잡도는 각각 $2^{0.2}$, $2^{2.2}$배 감소한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권1호
• /
• pp.280-295
• /
• 2015

Block cipher ARIA was first proposed by some South Korean experts in 2003, and later, it was established as a Korean Standard block cipher algorithm by Korean Agency for Technology and Standards. In this paper, we focus on the security evaluation of ARIA block cipher against the recent zero-correlation linear cryptanalysis. In addition, Partial-sum technique and FFT (Fast Fourier Transform) technique are used to speed up the cryptanalysis, respectively. We first introduce some 4-round linear approximations of ARIA with zero-correlation, and then present some key-recovery attacks on 6/7-round ARIA-128/256 with the Partial-sum technique and FFT technique. The key-recovery attack with Partial-sum technique on 6-round ARIA-128 needs $2^{123.6}$ known plaintexts (KPs), $2^{121}$ encryptions and $2^{90.3}$ bytes memory, and the attack with FFT technique requires $2^{124.1}$ KPs, $2^{121.5}$ encryptions and $2^{90.3}$ bytes memory. Moreover, applying Partial-sum technique, we can attack 7-round ARIA-256 with $2^{124.6}$ KPs, $2^{203.5}$ encryptions and $2^{152}$ bytes memory and 7-round ARIA-256 employing FFT technique, requires $2^{124.7}$ KPs, $2^{209.5}$ encryptions and $2^{152}$ bytes memory. Our results are the first zero-correlation linear cryptanalysis results on ARIA.