29、无线通信加密算法与密钥预分配方案解析

无线通信加密算法与密钥预分配方案解析

1. 定制化CMEA算法的改进与分析

在对称密钥分组密码领域，线性和差分密码分析是两种强大的密码分析技术。为了提升CMEA算法的安全性，对其进行了两项重要改进。

• 改进内容
  • 替换CAVE表 ：将CAVE表替换为AES S - 盒，这样能有效实现，且分布不再倾斜，所有256种可能值都有出现的可能。
  • 增加T - 盒轮数 ：T - 盒的轮数从4轮增加到8轮，以防止中间相遇攻击，4轮T - 盒的输出会再次通过T - 盒处理。

2. 线性和差分分析下Cave表与AES S - 盒强度对比

通过线性和差分分析，对比CMEA中使用的Cave表和CCMEA中使用的Rijndael S - 盒的强度。

• 线性密码分析
  • 线性近似表（LAT） ：对非线性的Cave表或AES S - 盒进行线性密码分析时，需要构建线性近似表。对于输入X1, X2, …, X8，S - 盒的输出用Y1, Y2, …, Y8表示，S - 盒可用线性方程a1X1 ⊕ a2X2 ⊕ … ⊕ a8X8 ⊕ b1Y1 ⊕ b2Y2 ⊕ … ⊕ b8Y8 = 0近似，其中ai, bi ∈ {0, 1}。线性分析通过观察实际输出与线性表达式输出的偏差来衡量S - 盒的非线性。