杂凑函数安全性分析与新型区分器构造方法

"杂凑函数算法分析与结构研究.pdf" 这篇博士论文主要探讨了杂凑函数在信息安全中的核心地位以及它们的安全性评估。杂凑函数在数字签名、消息认证和完整性验证等方面发挥着至关重要的作用，因此，对于其安全性的理解和评估至关重要。论文作者提出了一个新的构建杂凑函数零和区分器的方法，这种方法结合了积分攻击和高阶差分攻击的特性，以增强对算法安全性的分析。 首先，作者深入研究了高阶积分的性质和代数次数增长的特性，设计了一种适用于AES类函数的通用零和区分器构造策略。通过这种方法，他们能够针对PHOTON杂凑函数的内部置换构建全轮区分器，并对JH算法设计了31.5轮的零和区分器，这些成果提高了对这些算法安全性的理解。 其次，论文还探讨了积分攻击和高阶差分攻击之间的内在联系。通常，积分攻击中的活跃单元选择与线性扩散层密切相关，某些“局部到局部”的关系保持了单元的活跃状态。通过对布尔函数的基本性质进行分析，作者揭示了这些局部关系如何影响代数次数，从而建立了积分攻击与高阶差分攻击之间的对应关系。同时，他们运用高阶差分攻击的视角来解释T'AES和Rijndael-256的字节级积分区分器，并对Rijndael-256的某些区分器进行了改进。 这篇论文的创新点在于提出了一种新的杂凑函数分析方法，强化了对杂凑函数安全性的理论基础，同时也为实际应用中的安全评估和设计提供了指导。通过这种综合性的研究，不仅可以更好地理解现有算法的弱点，也为未来杂凑函数的设计提供了新的思路和方法。