7-11轮SIMON32/64算法的立方攻击与安全性评估

本文主要探讨了"简化SIMON类算法的立方测试与分析"，聚焦在轻量级分组密码算法SIMON32/64的安全性上。SIMON算法因其高效性和低资源消耗而在许多领域受到关注，但其安全性是设计和应用的关键考量因素之一。 文章的核心内容围绕SIMON32/64抵抗立方攻击的能力进行深入研究。立方攻击是一种针对分组密码的侧信道分析技术，通过分析加密过程中特定函数值的变化模式来推测密钥信息。作者针对该算法的密钥编排特点和轮函数结构，设计了一种FPGA测试平台上的立方攻击和密钥中比特检测算法。 实验结果显示，当立方变元取6维至24维时，对于7轮的SIMON32/64，立方攻击可以成功恢复出47 bit的密钥，攻击的时间复杂度相对较低，大约为218.08次运算。而对于8轮的算法，攻击者能直接恢复39 bit密钥，攻击时间复杂度上升至225.00。值得注意的是，随着轮数增加，立方测试的威力逐渐显现，即使在10轮和11轮的SIMON32/64中，立方攻击也能够捕捉到部分密钥信息，说明其抵抗立方攻击的效果并非无限。 这个研究成果对于SIMON32/64的设计者来说具有警示意义，表明在增强算法的安全性时，不仅需要考虑数据混淆和扩散特性，还需要对立方攻击等高级侧信道分析方法有所防范。同时，对于实际应用中的安全策略制定者而言，这提供了关于算法在实际环境中的脆弱性参考。 本文的研究成果不仅有助于提升SIMON类算法的安全性能，也为其他轻量级密码算法的改进和设计提供了有价值的经验教训。通过深入理解立方测试，研究人员可以探索更为复杂的安全策略，以应对不断增长的攻击手段。同时，FPGA测试平台的应用也展示了在密码学领域硬件加速的重要性，以及在对抗密码攻击时，硬件和软件协同的必要性。