摘要近年来,新的基于混乱的加密算法激增,其中许多声称具有异常大的钥匙空间。尽管加密原语(例如对称键密码)应该具有足够大的秘密键空间以抵抗蛮力攻击,但仅增加秘密密钥的大小可能不会导致安全保障的提高。n -bit键不一定会由于密钥调度算法或如何使用密钥而具有2 n -1的密钥空间。在本文中,我们从其关键时间表的角度来看,加密基于混乱的算法。我们的数值分析基于Kerckhoff的原理,并考虑用于实数计算的数字表示。我们的分析表明,这些密码的实际安全保证金显着降低,其中有些比所声称的超过200倍以上。然后,我们为这些密码提供准确的键空间估计值。最后,我们重点介绍了如何在基于混乱的密码学背景下如何使用秘密密钥的替代解决方案,并提出了一个简单的密钥时间表作为概念证明。尽管简单起见,但提出的密钥时间表不仅可以确保钥匙空间匹配密钥长度,而且还通过NIST和ENT统计测试套件,也使其成为生成安全加密密钥的可行选择。我们的工作有助于解决基于混乱的密码学中基本问题之一,该问题限制了其在加密社区中的实际影响和声誉。
saGsfied: • P is a finite set of possible plaintexts • C is a finite set of possible ciphertexts • K , the keyspace , is a finite set of possible keys • E is a finite set of encrypGon funcGons • D is a finite set of decrypGon funcGons • ∀ K ∈ K EncrypGon Rule : ∃ e K ∈E和decrypgon规则:∃dk∈D使得(e k:p→c),(d k:c→p)和∀x∈P,d k(e k(x))= x。
N )在给定足够数量的明文-密文对的情况下搜索大小为 N 的密钥空间。Jaques 等人 (EUROCRYPT 2020) 的最新成果展示了在 NIST 的 PQC 标准化过程中定义的不同安全类别下针对 AES 的量子密钥搜索攻击的成本估算。在这项工作中,我们将他们的方法扩展到轻量级分组密码,以估算在电路深度限制下量子密钥搜索攻击的成本。我们给出了轻量级分组密码 GIFT、SKINNY 和 SATURNIN 的量子电路。在 NIST 的最大深度约束下,我们给出了门数和深度乘以宽度成本指标的总体成本。我们还为所有版本的 GIFT、SKINNY 和 SATURNIN 提供了完整的 Grover 预言机的 Q# 实现,用于单元测试和自动资源估算。
随着云计算等现代计算技术的进步,数据处理和加密技术领域取得了长足的发展。在这场竞赛中,对在加密域中成功存储数据的需求日益增长,以避免共享网络中数据泄露的可能性。本文设计了一种基于量子混沌系统的语音加密算法的新方法。在所提出的方法中,语音样本的经典比特最初通过秘密偏振角以非正交量子态编码。在量子域中,编码后的语音样本根据受控非门进行位翻转操作,然后进行阿达玛变换。通过阿达玛变换实现阿达玛和标准基中量子态的完全叠加。使用改进的퐿̇푢-超混沌系统生成C-NOT门和阿达玛门的控制位。超混沌系统的秘密非正交旋转角和初始条件是确保所提算法安全性的关键。在量子域和经典域中分析了所提算法的计算复杂度,基于上述原理进行数值模拟,结果表明所提语音加密算法具有更宽的密钥空间、更高的密钥灵敏度以及对各种差分和统计密码攻击的鲁棒性。