中国科学院、差分暗号解析におけるブロック暗号アルゴリズムの進歩

本ウェブサイトの 11 月 20 日のニュースによると、中国科学院ソフトウェア研究所の公式公式アカウントによると、最近、同研究所のトラステッド インテリジェント システム研究チームは、中国科学院ソフトウェア部門は、グループ暗号化アルゴリズムの差分解析を実施し、暗号解析ではある程度の進歩が見られました。

ワーキングチームは、ブロック暗号化アルゴリズム用のドメインプログラミング言語EasyBCを設計し、これに基づいて汎用的でスケーラブルな差分暗号解析手法を提案し、全自動解析ツールプラットフォームEasyBCを開発したと報告されています。

▲EasyBC プラットフォームのフローチャート、画像ソース中国科学院ソフトウェア研究所公式公開アカウント

同研究所が公開した情報によるこの研究結果は、プログラミング言語に関する最高の国際会議である POPL 2024 に採択され、タイトルは「EasyBC: 差分暗号解析のための暗号化固有言語」であることがわかりました。この研究の責任著者は、ソフトウェア研究所のコンピューターサイエンス国家主要研究所のソン・フー研究員です

ブロック暗号アルゴリズム(ブロック暗号)は、平文を複数の等しい長さに分割することが報告されていますモジュール (ブロック)。対称キーを使用して各グループを個別に暗号化または復号化します。これは、電子メールの暗号化や銀行取引の転送など、多くの分野で広く使用されています。

暗号化プロトコルの非常に重要なコンポーネントとして、主流のブロック暗号化アルゴリズムには、中国国家暗号局によって公布された SM1、SM4、SM7 と、米国政府によって承認された標準アルゴリズム AES および 3DES が含まれます。

差分暗号解析はブロック暗号アルゴリズムの安全性評価において中核的な役割を果たしており、標準化されたブロック暗号アルゴリズムにとって不可欠なセキュリティ解析手法です

現在存在する差分暗号解析手法には、いくつかの点で欠陥があります。同時に、モデリングプロセスが複雑であるため、ユーザーは多数のモデリング手法と基礎となる分析ツールのアプリケーションに精通している必要があります。

上記の問題を解決するために、研究チームは、暗号化に特に使用される高級プログラミング言語 EasyBC を開発しました。この言語は、ブロック暗号化アルゴリズムのセキュリティのための構文、型、セマンティクスの完全な正式な定義を提供します自動分析は優れた基盤を提供します。また、研究チームは、解析精度や性能が異なる3つの差分暗号解析手法を提案しており、これらの手法は、さまざまな暗号操作の既存のモデリング手法を統合して最適化するだけでなく、さまざまな新しいモデリング手法を提案します

書き換える必要がある内容は次のとおりです。 ▲EasyBC 言語で実装された 23 個の暗号化プリミティブ。画像は中国科学院ソフトウェア研究所の公式公開アカウントから引用

研究チーム 米国標準技術研究所 (NIST) 認定の暗号化スキームの基礎となる置換アルゴリズムと一般的に使用されるさまざまなブロック暗号化アルゴリズムを含む 23 の暗号化プリミティブを実装し、その中のブロック暗号プリミティブに関する研究を実施しました。セキュリティ分析を実施し、EasyBC言語の表現力とEasyBCツールプラットフォームの自動セキュリティ分析の有効性を検証しました。

▲ Word-wise で実装された暗号化プリミティブの差分暗号のセキュリティ分析結果、出典: 中国科学院ソフトウェア研究所の公式公開アカウント

中国科学院のソフトウェア研究 この研究は、ブロック暗号アルゴリズムの差分暗号解析の研究にとって非常に重要であり、その後の暗号関連の研究者がブロックの全自動セキュリティ解析を行うための良い基盤を提供すると言われています。暗号アルゴリズムや各種計算演算モデリング手法の性能評価、研究基盤とプラットフォームの支援。

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