38、PET SNAKE：专用架构解析

PET SNAKE：专用架构解析

在密码学领域，针对现代块密码的密钥恢复攻击是一个重要的研究方向。PET SNAKE 作为一种专用架构，旨在高效处理与密钥恢复攻击相关的符号系统。下面将详细介绍 PET SNAKE 架构的相关内容。

线性方程提取与变量猜测

从上层三角矩阵 V L 中，我们可以判断全 1 向量 (1, …, 1) 是否在矩阵 L 的行张成空间内。若满足条件，就能得到非齐次线性方程 (zA)x = 1，其中 z 是长度为 k 的行向量，且 zL = (1, …, 1)。由此产生的 r 或 r + 1 个 URHS 方程可组合成一个收集符号，添加到当前考虑的符号系统中。

当系统处于两两一致状态，无法计算 URHS 方程且不能再粘合符号对时，就需要猜测变量的值。在进行猜测之前，会存储当前的符号系统（即状态）。猜测通过构建一个新符号来实现，该符号的 A 部分除了猜测变量位置为 1 外其余全为 0，L 部分根据猜测值为 0 或 1。将这个新符号插入系统后，继续进行两两一致处理、URHS 方程计算和符号粘合操作。若后续仍无法提取 URHS 方程或粘合符号对，则再次保存状态并进行新的猜测。

若在这个过程中发现变量猜测错误，表现为在两个符号一致化时，至少一个符号的所有右侧项被移除。此时，需要将状态回滚到之前的良好状态，并做出不同的猜测，这类似于深度优先搜索。

实现选择

PET SNAKE 架构的基本设计参数经过精心选择，能够容纳现代块密码（如 AES - 128）密钥恢复攻击所需的完整符号系统。对于 AES - 128，相关符号系统涉及 1600 个变量，初始系统仅需 320 个符号。相比之下，具有 31 轮的 PRE