26、块密码Camellia简化版本安全性及三重模式操作的已知IV攻击分析

块密码Camellia简化版本安全性及三重模式操作的已知IV攻击分析

1. 块密码Camellia的差分密码分析

在密码学领域，对块密码的安全性评估至关重要。Camellia作为一种常用的块密码，其安全性受到了广泛关注。这里主要探讨了Camellia在截断差分和不可能差分密码分析下的安全性。

1.1 不可能差分密码分析基础

不可能差分指的是概率为0的差分，也就是不存在的差分。利用这种不可能差分，可以缩小子密钥候选范围。在任何具有双射轮函数的Feistel结构中，至少存在一个5轮的不可能差分。由于Camellia采用了在每6轮之间插入FL和FL - 1的Feistel结构，且轮函数是双射的，所以Camellia也具有5轮的不可能差分。

1.2 简化版Camellia的不可能差分密码分析

之前的研究表明，对于超过5轮的Camellia，尚未发现不可能差分。但这里指出了一个7轮简化版Camellia（无输入/输出白化、FL或FL - 1）的不可能差分，其字节特征为(0000000010000000) → (1000000000000000)。
证明过程如下：
- 假设χ(∆L) = (00000000)，χ(∆R) = (10000000)，χ(∆R′) = (00000000)，χ(∆L′) = (10000000)。由此可得∆x1 = ∆y1 = P∆y1 = 0，∆x2 = ∆R，∆x7 = ∆y7 = P∆y7 = 0，∆x6 = ∆L′。
- 由P∆y4 = P∆y2 ⊕ P∆y6，可推出∆y4 = ∆y2 ⊕ ∆y6，进而得到χ(∆x4) = χ(∆y4)的取值情况。
- 根据P的定义，