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자료유형
학술저널
저자정보
Erzhena Tcydenova (Seoul National University of Science and Technology) Byoungjin Seok (Seoul National University of Science and Technology) Changhoon Lee (Seoul National University of Science and Technology)
저널정보
ICT플랫폼학회 JOURNAL OF PLATFORM TECHNOLOGY JOURNAL OF PLATFORM TECHNOLOGY Vol.11 No.1
발행연도
2023.2
수록면
72 - 84 (13page)

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With the rise of the Internet of Things, the security of such lightweight computing environments has become a hot topic. Lightweight block ciphers that can provide efficient performance and security by having a relatively simpler structure and smaller key and block sizes are drawing attention. Due to these characteristics, they can become a target for new attack techniques. One of the new cryptanalytic attacks that have been attracting interest is Neural cryptanalysis, which is a cryptanalytic technique based on neural networks. It showed interesting results with better results than the conventional cryptanalysis method without a great amount of time and cryptographic knowledge. The first work that showed good results was carried out by Aron Gohr in CRYPTO’19, the attack was conducted on the lightweight block cipher SPECK-/32/64 and showed better results than conventional differential cryptanalysis. In this paper, we first apply the Differential Neural Distinguisher proposed by Aron Gohr to the block ciphers HIGHT and GOST to test the applicability of the attack to ciphers with different structures. The performance of the Differential Neural Distinguisher is then analyzed by replacing the neural network attack model with five different models (Multi-Layer Perceptron, AlexNet, ResNext, SE-ResNet, SE-ResNext). We then propose a Related-key Neural Distinguisher and apply it to the SPECK-/32/64, HIGHT, and GOST block ciphers. The proposed Related-key Neural Distinguisher was constructed using the relationship between keys, and this made it possible to distinguish more rounds than the differential distinguisher.
#Related-key Attack #Neural Cryptanalysis #Distinguisher #Deep Learning #Lightweight Block Ciphers

목차

Abstract
Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Related Works
Ⅲ. Application of Differential Neural Distinguisher to HIGHT and GOST
Ⅳ. Comparison of Neural Network Models Performance on Distinguishing attack
Ⅴ. Related-key Neural Distinguisher
Ⅵ. Experiments
Ⅶ. Conclusions
Ⅷ. Acknowledgments
Ⅸ. References

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