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J-GLOBAL ID：201802225783947308   整理番号：18A0376229

SIMONブロック暗号の設計原理:SIMONバリアントに対する積分攻撃と不可能な差分攻撃

On the Design Rationale of SIMON Block Cipher: Integral Attacks and Impossible Differential Attacks against SIMON Variants

著者 (4件)： KONDO Kota (Dept. of Computational Science and Engineering, Nagoya University) ,  SASAKI Yu (NTT Secure Platform Laboratories, NTT Corporation) ,  TODO Yosuke (NTT Secure Platform Laboratories, NTT Corporation) ,  IWATA Tetsu (Dept. of Information and Communication Engineering, Nagoya University)
資料名： IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Web)  (IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Web))
巻： E101.A  号： 1  ページ： 88-98(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： U0466A  ISSN： 1745-1337  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Simonは,2013年にNSAによって設計された軽量ブロック暗号である。NSAは仕様と実装効率を提示したが,詳細なセキュリティ解析や設計の根拠は提供しなかった。元のSIMONは,(1,8,2)の回転定数を有し,そしてKolblらは定数をパラメータ(a,b,c)と見なし,(a,b,c)の全ての選択の為の差分攻撃及び線形攻撃に対するSIMONブロック暗号変数のセキュリティ解析を行った。本論文は,積分攻撃と不可能な差分攻撃を考慮してKolbletらの結果を補完する。まず,スーパーコンピュータを用いて積分弁別器のラウンド数を探索する。筆者らの探索アルゴリズムはWangらによる以前のアプローチに従っているが,積分特性を満足する平文集合の新しい選択を導入する。新しい選択は実際にいくつかのパラメータのラウンド数を拡張することを示している。また,ミスインザミドルアプローチに基づいて不可能な微分特性のラウンド数を検索する。最後に,筆者らの結果とKolbletらによる観察結果からすべてのパラメータを比較する。興味深い観察が得られ,例えば,差分攻撃に対する耐性に関する最適なパラメータは,積分攻撃と不可能な差分攻撃に関する元のパラメータよりも強くないことがわかる。さらに,差分を考慮した差分攻撃に対する安全性も考慮する。結果から,これらの4つの攻撃に対するセキュリティに関する元のパラメータよりも優れた可能性のあるパラメータを取得する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *秘密鍵暗号 ,  *攻撃行動 ,  安全解析 ,  積分 ,  弁別器 ,  パラメータ
準シソーラス用語： *ブロック暗号 ,  *差分攻撃 ,  *積分攻撃 ,  セキュリティ解析 ,  線形攻撃

著者キーワード (5件)： lightweight block cipher ,  integral attack ,  impossible differential attack ,  design rationale ,  rotation constant

分類 (2件)： データ保護  (JD01020V) ,  符号理論  (ND02030R)

引用文献 (34件)：

• [1] K. Kondo, Y. Sasaki, and T. Iwata, “On the design rationale of simon block cipher: Integral attacks and impossible differential attacks against simon variants,” ACNS 2016, ed. M. Manulis, A. Sadeghi, and S. Schneider, LNCS, vol.9696, pp.518-536, Springer, 2016. 10.1007/978-3-319-39555-5_28
• [2] R. Beaulieu, D. Shors, J. Smith, S. Treatman-Clark, B. Weeks, and L. Wingers, “The SIMON and SPECK families of lightweight block ciphers,” Cryptology ePrint Archive, Report 2013/404, 2013. http://eprint.iacr.org/
• [3] G. Yang, B. Zhu, V. Suder, M.D. Aagaard, and G. Gong, “The Simeck family of lightweight block ciphers,” CHES 2015, ed. T. Güneysu and H. Handschuh, LNCS, vol.9293, pp.307-329, Springer, 2015. 10.1007/978-3-662-48324-4_16
• [4] C. Beierle, “Pen and paper arguments for SIMON and SIMON-like designs,” SCN 2016, ed., V. Zikas and R.D. Prisco, LNCS, vol.9841, pp.431-446, Springer, 2016. 10.1007/978-3-319-44618-9_23
• [5] Z. Liu, Y. Li, and M. Wang, “Optimal differential trails in SIMON-like ciphers,” IACR Trans. Symmetric Cryptol., vol.2017, no.1, pp.358-379, 2017.

タイトルに関連する用語 (6件)： ブロック暗号 ,  設計原理 ,  バリアント ,  積分 ,  攻撃 ,  差分