hxx-ustcer / zuc_cryptanalysis

zuc_cryptanalysis

环境

python 3.7

运行

python zuc.py

功能描述

针对zuc加密算法的S0和S1盒进行了密码分析，分别进行了差分密码分析和线性密码分析，得到了两个盒的DDT和LAT。实验运行的结果保存在txt文档里。

zuc_s0_DDT.txt保存S0盒差分密码分析的结果，为256*256的表格。

zuc_s0_LAT.txt保存S0盒线性密码分析的结果，为256*256的表格。

zuc_s1_DDT.txt保存S1盒差分密码分析的结果，为256*256的表格。

zuc_s1_LAT.txt保存S1盒差分密码分析的结果，为256*256的表格。

课程问题

Answer why a final key mixing is required by a cipher (you can take Basic SPN as an example) ?

答：如果不进行密钥混合，由于S盒的置换并不是完全随机，导致攻击者可以通过密码分析，如差分密码分析等对输入的密文进行破解。例如SPN的差分密码分析中 ，第二个盒子deltax输入为B(1011，其余盒子输入全为0),则第一轮的S盒输出有8/16的概率为2，密钥混合后，输入为4，第二轮S盒有6/16的概率为6，密钥混合后，输入为2，第三轮S盒有6/16的概率为5，密钥混合后，输入为4，第四轮S盒有6/16的概率为6。如果不进行混合，那么有（6/16）^3*8/16=0.0264的概率，输出为5（0000 0110 0000 0110），如果没有最后一轮的密钥混合，那么攻击者可以利用以上信息，进行密码攻破，密钥混合后，大大降低了这种风险。