Cryptanalysis

什麼是微分特性中的“未指定”微分?

  • April 12, 2021

我一直在研究許多關於差分密碼分析的論文,我在已發表的差分特徵中看到了這一點,例如在$$ 1 $$,$$ 2 $$$$ 3 $$, 一些差異是“未指定的”(通常用 ** 或 - 表示)。

為什麼這些差異沒有具體說明?既然差值通過了一個S盒,難道不應該計算它們的機率嗎?此外,如何確定哪些差異可以不指定,哪些不能?具體來說,我是在迴旋鏢攻擊的背景下問的

有關更具體的範例,請參閱本文的第 3.2 節$$ 1 $$列出了計算 SKINNY 差異特徵機率的玩具範例:

範例 1。圖 3 顯示了在 3 輪 SKINNY-64 上具有兩個微分特性的迴旋鏢特性的玩具範例(上特性高於下特性)。我們假設我們沒有在密鑰(SK 模型)中添加差異,因此我們從圖中省略了密鑰,因為它不會修改差異。石灰(用於上部特徵)和粉紅色(用於下部特徵)彩色單元格是非零差異,灰色單元格是未指定的差異。所有差異均以十六進制形式給出。我們用 Δex= 表示輸入和輸出的差異

$$ 0,d,d,0,0,0,0,0,0,5,0,0,0,0,0,0 $$和∇ex= $$ 0,0,2,0,0,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 $$分別。

在此處輸入圖像描述

在上特徵的 R1 中,位置 1(從左上角開始,從左到右)的值為“2”的單元格通過 SB 層到達“未指定”的灰色單元格,因此不計算其機率。我不清楚為什麼這些細胞特別沒有將它們的機率計入總機率中。的區別,以及為什麼有些細胞似乎比其他細胞更重要。

在這些論文中,他們試圖尋找一條強大的迴旋鏢軌跡,並且半窮舉地搜尋一系列軌跡,其中每個家族擁有比從所有可能軌跡中隨機選擇的軌跡更高的機會。在這些族中,未指定的微分是我們(半)耗盡的,並且微分的指定部分對於家庭是固定的,並提高了家庭中典型成員高於均勻隨機的機率。

在您的範例中,我們正在查看兩個差分軌跡系列(一個上部和一個下部),其中上部系列的固定差異是石灰和白色,而下部系列的固定差異是粉紅色和白色。差價的固定部分很可能被選中,因為它們持有的機率非常高,而未指定部分的差價的最大機率不那麼強。貪婪地選擇灰色差異的可能值會為上層和下層家庭提供大量高機率軌跡。然後可以使用中間相遇方法對這些進行有效的成對測試,以使案例如 Boomerang 連接表來計算軌跡組合以形成強迴旋鏢軌蹟的機率。

請注意,如果發現不止一條強線索,則機率會加強,因為相同的統計測試將檢測任何具有相同起點和終點的線索。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/89295