分组密码算法设计与安全性评估研究

"这篇博士学位论文主要探讨了分组密码的设计与分析，以及其安全性评估，由罗岚在电子科技大学撰写，导师为魏正耀院士和秦志光教授。论文研究了在信息保障专业领域的应用，详细阐述了作者在导师指导下进行的研究工作和取得的成果，确保论文中的内容为原创，并未包含他人已发表或撰写过的研究，同时明确了合作者的贡献。" 分组密码是一种广泛应用于信息安全领域的加密技术，它将明文数据分成固定长度的块，然后对每个块独立进行加密。这种密码体制的优点在于能够处理任意长度的数据，且通常比流密码更易于实现并行化，从而提高加密效率。在本文中，作者可能详细讨论了以下几点： 1. 分组密码的基本原理：包括Feistel结构、AES（高级加密标准）、DES（数据加密标准）等经典分组密码算法的工作机制，以及它们如何通过替换和置换操作实现数据的加密和解密。 2. 分组密码设计原则：如混淆和扩散的概念，确保密码的安全性。混淆使得攻击者难以从输出推断输入，扩散则是为了使每个输入位对输出的每个位都有影响，这两者都是抵御差分密码分析和线性密码分析的关键。 3. 分组密码的安全性分析：论文可能会涵盖各种密码分析方法，如穷举攻击、差分密码分析、线性密码分析，以及如何通过增加密钥长度和轮数来增强密码的抵抗攻击能力。 4. 新型分组密码算法设计：可能提出了新的分组密码结构或者优化现有算法，以提高加密效率或增强安全性。 5. 安全性评估：讨论了如何评估一个分组密码的安全性，可能涉及理论分析、实验验证以及通过标准测试如NIST（美国国家标准和技术研究院）的密码分析评估。 6. 应用场景：论文可能还研究了分组密码在实际应用中的场景，如数据传输、存储安全、物联网设备的加密通信等，以及在这些场景下分组密码的适应性和挑战。 7. 实验和结果：作者可能进行了模拟实验，以测试新设计的分组密码算法在不同条件下的性能和安全性。 8. 结论和未来工作：论文最后可能总结了研究的主要发现，指出当前工作的局限，并对未来的研究方向提出建议，如对量子计算环境下的分组密码安全性研究，或者探索后量子密码学中的分组密码设计。 通过这样的研究，作者不仅深入理解了分组密码的理论基础，而且实践了密码算法的设计和安全性评估，为信息安全领域提供了有价值的贡献。