密码学学科发展报告v5

内在驱动
新的应用驱动 标准化的需求 新技术的出现 分析技术的发展
密码编码学
密码分析学
破译密码算法与 协议或伪造认证 信息的理论、方 法与技术
新型计算技术 存储技术 编码技术的发展
密码学发展的四个阶段
CACR
1997-当前
应用密码学发展时期
1976-1996
现代密码学发展时期
1949-1975
对称密码学早期发展时期
CACR
戚文峰教授领导的团队近几年在环 Z/(pe)(p为奇素数)上本原序列压缩函数的 保熵性方面又取得了一些重要进展
证明了Z/(pe 上本原序列最高权位序列 0元素 p)) 上形如 g(xe1)(x0,x1,…,xe 2) 的局部保熵性质，即两条不同的本原序列，其 的e元多项式函数都是保熵的 最高权位序列的 0元素分布必不同。该结论大 对Z/(pe)上本原序列，证明了模压缩的保熵性， 大改进了 20 90年代初由我国学者和俄罗斯 即环Z/(pe )世纪 上两条不同的本原序列模 M压缩后 学者分别独立证明的最高权位序列保熵性 得到的两条序列也互不相同，M是至少包含一 个异于p的素因子的整数
古代-1948
科学密码学前夜发展时期
二、我国密码学最新研究进展
CACR
最新理论与技术研究进展 最新成果应用进展 学术建制最新进展
密码学百度文库展
最新理论与技术研究进展
序列密码 分组密码 HASH函数
密码协议
PKI技术
量子密码
序列密码
CACR
序列密码是一类重要的对称密码，在加密 速度和硬件实现规模两方面具有明显优势 我国学者早在20世纪70年代就开始了序列 密码的研究工作，在多个前沿方向上取得 了重要进展 近几年，在序列密码领域有两个方面的成 果值得一提：
分组密码
CACR
我国学者近几年在分组密码设计、分析和 工作模式等方面取得了可喜的进展 值得一提的是吴文玲研究员领导的团队在 一些典型的分组密码分析方面做出了突出 贡献
SMS4 —— 给出了一类 5轮循环差分特征，从而构造 AES—— 利用时间 /存储 /数据折衷的思想，提出了 NUSH —— 对 NUSH分组密码算法的线性密码分析结 出有效的 18 轮差分特征和 14轮飞来去器区分器， 对 AES 更有效的不可能差分攻击；利用密钥扩展算 Camellia ——针对大分组 给出了 Camellia 的碰撞攻击和线性 / Rijndael —— Rijndael 对不可能差分 果，在 NESSIE 的安全报告中被认为是对 NUSH 分组 给出了对 21 轮SMS4的差分攻击和对 16轮的矩阵 FOX —— 利用若干 3轮区分器，结合积分攻击方法 法的特点，选取新的种子密钥差分，提高了对 差分分析，构造了 8 轮 Camellia 的若干不可能差分， 密码算法最有效的攻击方法，从而导致 分析的安全性，构造了一批新的不可能差分，并 NUSH分组 （飞来去器）攻击；针对 SMS4 的活跃 S盒特性，给 和碰撞技术，提出了对低轮 FOX 的新攻击。 AES-192 相关密钥 不可能差分攻击的有效性；利 并利用这些不可能差分对 Camellia 的安全性进行 密码算法在遴选中被淘汰。 给出了 7 轮 Rijndael-160 、 8 轮 Rijndael -192的相 、9 出了 19 轮的有效差分特征，将 SMS4 的差分分析推 用列混合变换的独特性质，提出了对 AES-192 了分析。 轮 Rijndael-224/256 的分析算法。 进到 23轮。 关密钥 -差分线性攻击方法。
密码协议
戴宗铎教授领导的团队在多重伪随机序列的多 维连分式理论方面的工作 戚文峰教授领导的团队在整数剩余类环压缩导 出序列方面的工作
多维连分式理论
CACR
戴宗铎教授领导的团队创立了多维连分式 理论，并用此理论解决了多重序列中的若 干重要基础问题。针对多重伪随机序列先 后提出了可实现最佳有理逼近的多维连分 式算法（称为m-CFA算法）和通用高维连分 式算法（称为m-UCHA算法）
报告内容
一
CACR
密码学发展历史回顾 我国密码学最新研究进展
二
三 四 五
国内外密码学发展比较
密码学发展趋势及展望 我国密码学学科发展建议
一、密码学发展历史回顾
两个分支形成既对立又统一的矛盾体
CACR
密码编码学
新方法/ 新手段 新思想/ 新结构
密码分析学
研究分支
核心研究内容
高安全或新型密 码算法与协议的 设计理论、方法 与技术
HASH函数
CACR
我国学者在Hash函数方面取得了一批国际领先的 科研成果，尤其是我国学者王小云教授领导的团 队在Hash函数的安全性分析方面做出了突出贡献 建立了现有Hash函数碰撞攻击的理论与技术，深 入分析了国际通用Hash函数MD5、RIPEMD、SHA-0 和国际Hash函数标准算法SHA-1等，推动了Hash函 数的发展与研究。该成果获得了2008年国家自然 科学二等奖
MD5 和 SHA-0 —— 首次提出 MD4 的第二原像攻击。首次 MD4 和 RIPEMD —— 给出了 MD4 和 RIPEMD 有效碰撞攻击， 一般理论 —— 通过提炼 MD4 和 RIPEMD 的圈函数的特征 新方法——在SHA-0的破解中，建立了 SHA系列杂凑函 给出了 MD5的有效碰撞攻击。通过对 SHA-0建立数学分 复杂度分别为 28 和 218 次运算，这是国际上公开的第 建立了统一的数学分析模型，提出了比特追踪法和 数破解的基本理论，提出了针对明文分布规律的数学 512的明文空间中推导出两条碰撞路线， 析模型，从 2 一次对 RIPEMD的实际攻击。 高级明文修改技术，提炼出碰撞攻击一般理论。 分析模型以及将不可能差分转化为可能差分的新方法。 首次破解了SHA-0。
基于此理论解决了国际上多年未能解决的 刻画了多重无限长序列线性复杂度的渐近性态； 一系列难题：解决了有关 d-perfect多重算 揭示了 m-CFA算法与广义Berlekamp-Massey 序列的一个猜想；解决了有关二重序列线 法之间的关系。 性复杂度均值的一个猜想。
环上本原序列压缩函数的保熵性