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改进的Type-1型广义Feistel结构的量子攻击及其在分组密码CAST-256上的应用

倪博煜、董晓阳

2020Computer Science被引 1

摘要

广义Feistel结构(GFS)是设计对称密码算法的重要基础结构之一，其在经典计算环境中受到了广泛的研究。但是，量子计算环境下对GFS的安全性评估还相当稀少。该文在量子选择明文攻击(qCPA)条件下和量子选择密文攻击(qCCA)条件下，分别对Type-1 GFS进行研究，给出了改进的多项式时间量子区分器。在qCPA条件下，给出了3d – 3轮的多项式时间量子区分攻击，其中 \begin{document}$d(d \ge 3)$\end{document} 是Type-1 GFS的分支数，攻击轮数较之前最优结果增加 \begin{document}$d - 2$\end{document} 轮。得到更好的量子密钥恢复攻击，即相同轮数下攻击的时间复杂度降低了 \begin{document}${2^{(d - 2)n/2}}$\end{document} 。在qCCA条件下，对于Type-1 GFS给出了 \begin{document}$3d - 2$\end{document} 轮的多项式时间量子区分攻击，比之前最优结果增加了 \begin{document}$d - 1$\end{document} 轮。该文将上述区分攻击应用到CAST-256分组密码中，得到了12轮qCPA多项式时间量子区分器，以及13轮qCCA多项式时间量子区分器，该文给出19轮CAST-256的量子密钥恢复攻击。

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.11999/jeit190633