MIBS密码算法的零相关积分攻击分析

"MIBS密码的零相关—积分攻击是针对MIBS算法的一种密码分析方法，该方法评估了MIBS算法对抗零相关积分分析的强度。研究者通过构建8轮MIBS算法的零相关线性区分器，并利用它来构造8轮MIBS的积分区分器。进一步，他们运用这个区分器，结合MIBS算法的对称结构以及部分和技术，对10轮和12轮的MIBS-80算法进行了分析，攻击的时间复杂度分别达到了2^27.68和2^48.81，数据复杂度为2^48。" MIBS（Maelstrom with Improved Bit Scheduling）是一种专为资源受限环境如电子标签和传感器网络设计的轻量级分组密码算法。分组密码是密码学中的一个重要概念，它将明文按固定长度的块进行加密，每个块独立处理，确保了加密过程的安全性。MIBS算法在这些低功耗、低内存设备中广泛应用，因为它具有高效和紧凑的特性。 密码分析是密码学的一个关键领域，其目的是找出加密算法的弱点，以便于破解。零相关—积分攻击是密码分析的一种策略，它结合了零相关线性分析和积分分析两种技术。零相关线性分析寻找的是密码算法中线性关系的缺失，而积分分析则关注算法在整个密钥空间内的平均行为，寻找可以简化攻击的积分性质。 在该研究中，首先分析了MIBS算法对于零相关积分攻击的抵抗力。研究人员成功地构建了一个针对8轮MIBS算法的零相关线性区分器，这种区分器能够识别出算法中非随机的行为。接着，他们利用这个区分器和积分分析之间的联系，构建了一个8轮MIBS的积分区分器，这为进一步攻击提供了基础。 随后，研究者利用这个积分区分器并结合MIBS算法的对称结构——这是许多分组密码算法共有的特性，有助于简化分析过程。他们应用了一种称为“部分和技术”的方法来分析更高级别的安全性，即10轮和12轮的MIBS-80变体。这部分分析揭示了攻击这些更复杂版本的MIBS算法所需的计算复杂度，分别为2^27.68次和2^48.81次操作，数据复杂度为2^48，这表明即使在增加轮数后，MIBS算法仍存在可利用的安全漏洞。 关键词中的“分组密码”强调了研究的焦点，“密码分析”表明了研究方法，“MIBS算法”是研究对象，而“零相关—积分分析”则是具体使用的攻击策略。这项工作对理解MIBS算法的安全性有重要贡献，也为未来改进轻量级密码设计提供了参考。