FBC模型的伪随机性和超伪随机性
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作者简介:

刘楠(1977-), 女, 博士生, 副教授, 主要研究领域为密码算法的设计与分析;金晨辉(1965-), 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要研究领域为密码学, 信息安全;于俊伟(1980-), 男, 博士, 副教授, CCF专业会员, 主要研究领域为智能信息处理;崔霆(1985-), 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要研究领域为密码算法的设计与分析

通讯作者:

刘楠, E-mail: liunan526@126.com

中图分类号:

TP309

基金项目:

河南省优秀青年科学基金(222300420100); 国家自然科学基金(61772547)


Pseudorandomness and Super-pseudorandomness of FBC Model
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    摘要:

    FBC分组密码算法是入选2018年全国密码算法设计大赛第2轮的10个分组密码算法之一. FBC主要采用四分支两路Feistel结构设计, 是一个实现效率高的轻量级分组密码算法. 将FBC算法抽象为FBC模型, 并研究该模型的伪随机性和超伪随机性, 在FBC轮函数都是相互独立的随机函数的条件下, 给出能够与随机置换不可区分所需的最少轮数. 结论表明, 在选择明文攻击条件下, 4 轮FBC与随机置换不可区分, 因而具有伪随机性; 在自适应性选择明密文攻击条件下, 5轮FBC与随机置换不可区分, 因而具有超伪随机性.

    Abstract:

    As one of the ten block cipher algorithms selected for the second round of the 2018 National Cryptographic Algorithm Design Contest, Feistel-based block cipher (FBC) is an efficient and lightweight block cipher algorithm with a four-branch and two-fold Feistel structure. In this study, the FBC algorithm is abstracted as the FBC model, and the pseudorandomness and super-pseudorandomness of the model are studied. It is assumed that the FBC round functions are independent random functions, and a method to find the minimal number of FBC rounds is provided, which will keep FBC indistinguishable from a random permutation. Finally, the study comes to the conclusion that under the chosen-plaintext attack, four rounds of FBC are indistinguishable from random permutation, so the model has pseudorandomness; under the adaptive chosen-plaintext and ciphertext attack, five rounds of FBC are indistinguishable from random permutation, so the model has super-pseudorandomness.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘楠,金晨辉,于俊伟,崔霆. FBC模型的伪随机性和超伪随机性.软件学报,2024,35(10):4826-4836

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  • 收稿日期:2022-07-10
  • 最后修改日期:2023-01-19
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  • 在线发布日期: 2023-09-27
  • 出版日期: 2024-10-06
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