一种基于GPU的ARX型分组密码最优差分特征搜索方法技术

本发明专利技术公开了一种基于GPU的ARX型分组密码最优差分特征搜索方法，该方法先选择一个高概率的差分转移将整个搜索过程拆分为正向搜索、逆向搜索两部分；以差分转移构建及概率计算作为核函数，设计基于GPU的并行方案，并行计算每一轮中不同状态的差分转移概率；基于GPU并行计算结果和设置的概率阈值作为搜索过程中剪枝的判定条件，按照分支定界策略逐轮搜索最优差分特征，完成正向和逆向的搜索，获得两部分最优差分特征；最后，对两部分的最优差分特征拼接得到完整轮数的最优差分特征。利用本发明专利技术方法进行搜索，能够有效降低递归深度，并通过并行计算提高搜索效率，缩短计算时间，提高ARX型分组密码最优差分特征搜索速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息安全领域，具体是一种基于gpu的arx型分组密码最优差分特征搜索方法。

技术介绍

1、arx是分组密码算法设计中常用的一种结构，通过使用模加运算、循环移位运算和异或运算三种基本运算实现算法的非线性性、混淆性和扩散性。这种结构的优点在于算法设计简单、执行效率高。差分密码分析是攻击迭代型分组密码最有效的方法之一，利用高概率的差分特征可以对分组密码算法进行密钥恢复攻击。最优差分特征通常被用来评估分组密码算法抵抗差分攻击的能力。最优差分特征的搜索是指在所有可能的差分特征中，寻找一种特定的差分特征，该特征在经过密码算法轮函数的迭代后以最高的概率出现。然而，发现分组密码的最优差分特征非常耗时，通常需要分析明文和密文对之间数百万个差分。因此，最优差分特征的搜索以及如何加速搜索过程受到了研究者的广泛关注。

2、针对arx型分组密码最优差分特征搜索问题，现有的自下而上搜索方法的核心思想是基于分支定界(branch and bound,b&b)策略，根据密码算法轮函数中各个组件的差分传播特性，一次一轮对差分特征进行搜索，在搜索过程中根据概本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于GPU的ARX型分组密码最优差分特征搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于GPU的ARX型分组密码最优差分特征搜索方法，其特征在于，步骤(1)所述的选择一个高概率的差分转移以拆分搜索过程，具体步骤如下：

3.根据权利要求1所述的基于GPU的ARX型分组密码最优差分特征搜索方法，其特征在于，步骤(2)所述的以差分转移构建及概率计算作为核函数设计GPU并行计算方案，具体步骤如下：

4.根据权利要求1所述的基于GPU的ARX型分组密码最优差分特征搜索方法，其特征在于，步骤(3)所述的基于GPU并行计算完成双向搜索以获得...

【技术特征摘要】

1.一种基于gpu的arx型分组密码最优差分特征搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于gpu的arx型分组密码最优差分特征搜索方法，其特征在于，步骤(1)所述的选择一个高概率的差分转移以拆分搜索过程，具体步骤如下：

3.根据权利要求1所述的基于gpu的arx型分组密码最优差分特征搜索方法，其特征在于，步骤(2)所述的以差分转移构建及概率计算作为核函...

【专利技术属性】
技术研发人员：武小年，赵昊，张润莲，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：