对流密码LILI-128的差分故障攻击

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分故障攻击；流密码；ＬＩＬＩ．１２８算法；可满足问题；可满足问题求解软件
中图分类号：ＴＰ３０９文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ３６９５（２０１３）１１ — ３３９６－０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｅｘａｍｉｎｅｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＬＩＬＩ．１２８ａｇａｉｎｓｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｆａｕｌｔａｔｔａｃｋ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｂｉｔｅ．ｏｒｉｅｎｔｅｄｆａｕｌｔｍｏｄｅｌ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｌｇｅｂｒａｉｃａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔｉｍｐｌａｎｔｅｄｔｈｅａｔｔａｃｋｏｎｔｈｅＨＬＩ一１２８ｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｅｑｕａｔｉｏｎｓｆｏｒｉｔｓｉｎｔｅｒｎａｌｓｔａｔｅｓｂｙｉｎｄｕｃｉｎｇｆａｕｌｔｓｉｎＬＦＳＲｔｏｒｅｃｏｖｅｒｉｔｓ１２８ｂｉｔｓｓｅｃｒｅｔｋｅｙ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｔｔａｃｋｃｏｕｌｄｒｅｃｏｖｅｒｔｈｅｗｈｏｌｅ１２８ｂｉｔｓｓｅｃｒｅｔｋｅｙｂｙｉｎｄｕｃｉｎｇｏｎｌｙ２８０ｆａｕｌｔｓｉｎａｍｉｎｕｔｅ．ＴｈｅＬＩＬＩ．１２８ｉＳｖｕｌｎｅｒａｂｌｅｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｆａｕｌｔｓａｔｔａｃｋ．ＴｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｔｈｅＬＩＵ．１２８．ｉｔｓｈｏｕｌｄｔａｋｅｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｆｒｏｍｄｉｉｆｅｒｅｎｔｉ —
陈浩，王韬，刘会英
（军械工程学院信息工程系，石家庄０５０００３）
摘要：对ＬＩＬＩ．１２８算法对差分故障攻击的安全性进行了研究。攻击采用面向比特的故障模型，并结合差分分
析和代数分析技术，在ＬＩＬＩ一１２８算法ＬＦＳＲ中注入随机的单比特故障，得到关于ＬＩＬＩ一１２８算法内部状态的代数方程组，并使用ＣｒｙｐｔｏＭｉｎｉＳＡＴ解析器求解恢复１２８位初始密钥。实验结果表明，２８０个单比特故障注入就可以
第３０卷第１１期
２０１３年１１月
计算机应用研究
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ
Ｖ０１．３ＯＮｏ．１１ＮＯＶ．２０１３
对流密码ＬＩＬＩ－１２８的差分故障攻击术
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－３６９５．２０１３．１１．０４９
ＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｆａｕｌｔａｔｔａｃｋｏｎＬＩＬＩ一１２８
ＣＨＥＮＨａｏ，ＷＡＮＧＴａｏ，ＬＩＵＨｕｉ－ｙｉｎｇ
（Ｄｅｐｔ．ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｊｉｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３，Ｃｈｉｎａ）
ａｌｆａｕｌｔａｔｔａｃｋ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｆａｕｌｔａｔｔａｃｋ；ｓｔｒｅａｍｃｉｐｈｅｒ；ＬＩＵ－１２８ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ＳＡＴ；ＣｒｙｐｔｏＭｉｎｉＳＡＴ
在１ｍｉｎ内完全恢复ＬＩＬＩ一１２８全部１２８位密钥。因此，ＬＩＬＩ－１２８密码实现安全性易遭差分故障攻击威胁，需要对加密设备进行故障攻击防御，以提高ＬＩＬＩ．１２８密码实现安全性。