白盒密码设计与安全分析：查找表与混淆技术

"本文详细探讨了白盒密码的设计与安全性的分析，主要关注点在于如何在白盒攻击环境中保护密码算法的密钥。作者王冰在导师来学嘉教授的指导下，针对上海交通大学电子信息与电气工程学院计算机系统结构专业的硕士论文进行了深入研究。论文主要讨论了两种主流的白盒密码构造方法，分别是Chow的查找表法和Bringer的扰乱法，并分析了它们的优缺点。 白盒密码是一种在软件中实现的安全机制，旨在防止攻击者在拥有完整软件代码的情况下获取到密钥信息。在黑盒攻击模型中，攻击者只能看到输入和输出，而在灰盒模型中，攻击者可以获取一些旁路信息，而白盒攻击模型则假设攻击者可以查看和分析算法的内部实现。 Chow的方法利用查找表来隐藏密钥信息，使得攻击者难以直接获取密钥。然而，这种方法的弱点在于查找表可能会成为攻击者的突破口，因为攻击者可以通过分析查找表结构来推测密钥。Bringer的策略则是通过引入混淆项来打乱算法的代数结构，但这同样未能避免被破解，因为攻击者可能通过分析这些混乱项找出密钥的踪迹。 论文中，作者不仅详述了这两种方法的工作原理，还对其进行了批判性评估。作者提出了一种改进的白盒AES实现，结合了Chow的查找表方法和Bringer的混淆技术，同时修改了MixColumns矩阵，使其对于攻击者不再透明，从而增强密码的抗分析性。这一改进旨在解决现有白盒密码设计的弱点，提高密钥的安全隐藏效果。 白盒密码的设计和安全性分析是当前密码学领域的重要课题，特别是在软件保护、物联网设备安全和移动应用加密等方面有广泛应用。王冰的这项研究为白盒密码技术的发展提供了新的思路和可能的解决方案，有助于推动密码学在应对白盒攻击环境下的理论与实践进步。"