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저자정보
정건상 (고려대학교) 김성겸 (고려대학교) 홍득조 (전북대학교) 성재철 (서울시립대학교) 홍석희 (고려대학교)
저널정보
한국정보보호학회 정보보호학회논문지 정보보호학회논문지 제30권 제3호
발행연도
2020.6
수록면
325 - 336 (12page)

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비선형 불변 공격은 비교적 간단한 구조의 키 스케줄을 갖는 경량 블록암호에서 필수적으로 고려되어야 할 공격이다. 간단한 구조의 키 스케줄을 갖는 경량 블록암호가 비선형 불변 공격에 저항성을 보이는 방법으로 가장 잘 알려진 것은 라운드 키 간의 차분 중 알려진 것들의 집합에서 선형계층에 대해 불변인 최소의 선형공간의 크기가 블록 크기와 같은지를 확인하는 것이다. 본 논문에서는 다음과 같은 연구 결과를 제시한다. 설계자 관점에서 비트 순열을 선형계층으로 사용하는 SPN 구조 경량 블록암호는 라운드 키 간의 차분의 종류가 한가지여도 비선형 불변 공격에 안전할 수 있음을 증명하고, 그러한 비트 순열의 형태와 개수를 제안한다. 또한, PRESENT 구조 블록암호는 비선형 불변 공격에 저항성을 갖기 위해 적어도 두 종류의 라운드 키 간의 차분이 필요함을 전수조사를 통해 보이며, 두 종류의 라운드 키 간의 차분을 필요로 하는 비트 순열을 사용해도 차분 공격에 대한 저항성이 오히려 증가할 수 있음을 보인다. 마지막으로 GIFT의 S-box를 사용하면서 BOGI 설계 논리를 유지하는 모든 비트 순열의 불변 성분 분포를 통해, 변형된 GIFT 구조 블록암호는 비선형 불변 공격에 저항성을 갖기 위해 적어도 8종류의 라운드 키 간의 차분이 필요함을 보인다.
#Nonlinear Invariant Attack #Bit Permutation #Round Key #PRESENT #GIFT

목차

요약
ABSTRACT
I. 서론
II. 배경 지식
III. 최적의 비트 순열의 형태와 개수 도출
IV. 실제 경량 블록암호에 적용
V. 결론
References

참고문헌 (11)

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TODO, Yosuke; LEANDER, Gregor; SASAKI, Yu. Nonlinear invariant attack. In: International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security. Springer, Berlin, Heidelberg, 2016. p. 3-33. google schola BEIERLE, Christof, et al. Proving resistance against invariant attacks: How to choose the round constants. In: Annual International Cryptology Conference. Springer, Cham, 2017. p. 647-678. google schola DUMMIT, David Steven; FOOTE, Richard M. Abstract algebra. Hoboken: Wiley, 2004. google schola WEI, Yongzhuang, et al. Generalized nonlinear invariant attack and a new design criterion for round constants. IACR Transactions on Symmetric Cryptology, 2018, 62-79. google schola LEANDER, Gregor, et al. A cryptanalysis of PRINTcipher: the invariant subspace attack. In: Annual Cryptology Conference. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. p. 206-221. google schola

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