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CIKS-1 블록 암호에 대한 선택 평문 선형 공격
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  • CIKS-1 블록 암호에 대한 선택 평문 선형 공격
저자명
이창훈,홍득조,이성재,이상진,양형진,임종인
간행물명
情報保護學會論文誌
권/호정보
2003년|13권 1호|pp.47-57 (11 pages)
발행정보
한국정보보호학회
파일정보
정기간행물|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
서지반출

기타언어초록

본 논문에서는 선형 공격으로 5라운드로 줄인 블록 암호 CIKS-1에 대한 안전성을 평가하고, 이 공격을 전체 라운드(8 라운드)까지 정규적으로 확장할 수 있음을 보인다. CIKS-1은 크게 데이타 의존 치환들과 내부 키 스케쥴링으로 구성된다. 우리는 CIKS-1 암호의 구조적인 특성을 고려하여 선형 근사식을 찾는다. 즉, 한 라운드 선형 근사식을 만들기 위해 병렬 처리가 가능한 16개의 2비트 덧셈 연산(“+....+”)에 대해 확률(p)이 3/4인 16개의 선형 근사식을 고려하고, Piling-Up정리를 이용하여 확률(P)이 1/2+2$^{-17}$ 인 한 라운드 선형 근사식을 추출한다. 그리고 난 후, 이 한 라운드 근사식을 이용하여 확률이 1/2+2$^{-17}$ 인 3라운드 선형 근사식을 찾아서 5라운드 CIKS-1를 공격한다. 또한 동일한 3라운드 근사식을 이용하여 공격을 8라운드 CIKS-1로 확장한다. 결과로서 우리는 99.9% 성공 확률로 5라운드 CIKS-1 암호의 마지막 라운드 키를 찾는데 약 2$^{38}$ 개의 선택 평문과 2$^{67.7}$정도의 암호화 시간이 필요함을 제안한다. (또한, 8라운드 CIKS-1의 경우에도 2$^{38}$ 개의 선택 평문을 가지고 99.9% 성공 확률로 마지막 라운드 키를 찾을 수 있다. 다만, 약 21$^{166}$ 암호화 시간이 요구된다.다.

기타언어초록

In this paper, we firstly evaluate the resistance of the reduced 5-round version of the block cipher CIKS-1 against linear cryptanalysis(LC) and show that we can attack full-round CIKS-1 with ulcorner56-bit key through the canonical extension of our attack. A feature of the CIKS-1 is the use of both Data-Dependent permutations(DDP) and internal key scheduling which consist in data dependent transformation of the round subkeys. Taking into accout the structure of CIKS-1 we investigate linear approximation. That is, we consider 16 linear approximations with p=3/4 for 16 parallel modulo $2^2$ additions to construct one-round linear approximation and derive one-round linear approximation with the probability P=1/2+$2^{-17}$ by Piling-up lemma. Then we present 3-round linear approximation with 1/2+$2^{-17}$ using this one-round approximation and attack the reduced 5-round CIKS-1 with 64-bit block by LC. In conclusion we present that our attack requires $2^{38}$chosen plaintexts with a probability of success of 99.9% and about $2^{67-7}$encryption times to recover the last round key.(But, for the full-round CIKS-1, our attack requires about $2^{166}$encryption times)