16、破解ECHO-256压缩函数：截断差分路径攻击解析

最新推荐文章于 2025-11-04 11:10:32 发布
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分类专栏： 探索快速软件加密的前沿 文章标签： ECHO-256 截断差分路径攻击 压缩函数
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破解ECHO-256压缩函数：截断差分路径攻击解析

在密码学领域，对哈希函数的碰撞攻击是一项重要的研究内容。本文将详细探讨针对ECHO-256压缩函数的截断差分路径攻击方法，通过深入分析攻击步骤和关键技术，揭示其背后的原理和实现细节。

1. SuperMixColumns变换与截断差分

SuperMixColumns变换矩阵定义为AES中MixColumns操作矩阵M的Kronecker积，即MSMC = M⊗M。研究发现，MSMC并非MDS矩阵，其分支数仅为8，而非17。基于这一特性，可以构建稀疏的截断差分，在变换的输入和输出切片中仅存在4个活动字节。路径4 →16 →4的概率为2⁻²⁴，在2³²个现有差分中，有效差分数量减少至2⁸。对于给定的输出活动字节位置，有效差分实际上位于一个一维子空间中。

以下是不同切片对应的向量：
- v₀ = [E000 9000 D000 B000]ᵀ
- v₄ = [B000 E000 9000 D000]ᵀ
- v₈ = [D000 B000 E000 9000]ᵀ
- v₁₂ = [9000 D000 B000 E000]ᵀ

这种新的组合线性层方法虽然能够构建更稀疏的截断差分，但在某些情况下会导致错误结论。例如，在攻击的合并阶段，需要解决16个线性系统，而之前的研究中存在假设关系成立的缺陷，实际满足这些关系的概率仅为2⁻¹²⁸。

2. 截断差分路径

在对ECHO的分析中，我们采用字节级别的路径，这使得构建的路径比仅考虑AES状态级别的路径更稀疏。我们的路径主要借鉴自相关研究，对于四轮的ECHO置换，该路径包含418个活动S盒。与之前的路径

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18、ECHO-256压缩函数四轮碰撞攻击解析
leaf8的博客
06-22 33
本博客深入解析了针对ECHO-256压缩函数四轮简化的碰撞攻击方法，详细阐述了差分转换与AES列恢复、消息对构建、切片约束分析、前馈压缩阶段的差分抵消、最终合并阶段的线性方程组求解等关键技术环节。攻击通过优化自由度的利用和避免存储SuperSBox的大差分分布表，提升了攻击的实用性与效率。同时，博客还探讨了该攻击的优势、潜在应用以及未来研究方向，为密码学安全分析提供了重要参考。
15、对Hamsi - 256和ECHO - 256的攻击技术研究
leaf8的博客
06-19 42
本文详细探讨了针对Hamsi-256和ECHO-256哈希函数的改进攻击技术。对于Hamsi-256，研究提出了一种基于多项式枚举算法的改进代数攻击方法，通过优化压缩函数评估次数和位操作数，显著降低了攻击复杂度。而针对ECHO-256压缩函数，采用了差分密码分析方法，并引入SuperSBox和SuperMixColumns层来提高碰撞和近碰撞攻击的成功率。这些研究成果揭示了相关哈希函数的潜在安全性问题，并为未来哈希函数的设计与评估提供了重要的参考价值。
47、ECHO-256与Luffa哈希函数的密码分析
pepsi的博客
11-01 16
本文深入分析了ECHO-256和Luffa哈希函数的密码学安全性。针对ECHO-256，构建了5轮子空间区分器并实现了4轮碰撞攻击，复杂度均为2^64。对于Luffa哈希函数，提出新型反弹攻击方法，结合多轮入站差分搜索与线性系统快速求解，成功构造7轮半自由启动碰撞，并为完整置换设计更高效的区分器。研究展示了两种哈希函数的安全边界，为后续密码分析提供了技术参考和改进方向。
21、SPN-Hash：提升对差分碰撞攻击的可证明抗性
ik678901的博客
11-04 16
SPN-Hash是一种新型哈希函数设计，旨在提升对差分碰撞攻击的可证明抗性，同时保持高性能。该设计结合了替换置换网络（SPN）结构与JH操作模式，通过严格的理论分析实现了对内部和外部碰撞概率的有效上界控制，其4轮差分碰撞概率上限远低于通用生日攻击复杂度。SPN-Hash支持128、256和512位输出，采用AES S盒和MDS扩散层以增强安全性，并在软件和硬件实现中表现出良好性能。在软件方面，其速度与SHA-3候选者GRØSTL相当；在硬件方面，具有紧凑的面积和优秀的低功耗特性，适合轻量级应用场景。全面的安
45、密码学中SIMD与ECHO哈希函数的安全分析
pepsi的博客
10-30 18
本文对密码学中的SIMD和ECHO哈希函数进行了深入的安全分析。针对SIMD，通过建立整数线性规划模型，优化了差分路径概率的下界，得出SIMD-256和SIMD-512的最小条件数分别为132和253，指出实际攻击路径可能比理论下界更差。对于ECHO哈希函数，提出稀疏截断差分路径构造方法，显著降低活动S盒数量至245个，并结合多入站反弹攻击与广义生日攻击技术，实现了对ECHO-256 5轮子空间区分和4轮碰撞攻击，复杂度分别为2⁹⁶和2⁶⁴次压缩函数调用。研究结果提升了对两类哈希函数安全性的理解，为后续密码
3、密码分析领域的新突破：SHAMATA-256碰撞与Grøstl、ECHO、AES改进攻击
rgv234567的博客
06-15 61
本文探讨了密码学中多个重要密码原语的安全性分析，重点介绍了针对SHAMATA-256哈希函数的实际碰撞攻击，并展示了对Grøstl、ECHO和AES等算法的改进攻击策略。通过利用轮变换的差分属性和扩散特性，研究提出了更高效的猜测-确定方法，提升了攻击效率。这些成果对于评估密码算法的安全性具有重要意义，并为密码学研究提供了新的思路。
46、ECHO - 256哈希函数5/8轮的子空间区分器分析
pepsi的博客
10-31 19
本文针对ECHO-256哈希函数提出基于超级轮变换的子空间区分器分析方法，通过引入SuperMixColumns和SuperBox概念重构其轮函数结构，构建高效的截断差分路径。研究实现了对5轮ECHO-256的子空间区分器攻击，并扩展至4.5轮近碰撞与4轮碰撞攻击，详细分析了各攻击方案的复杂度与操作流程。结果表明，在特定轮数下该哈希函数存在可利用的安全弱点，为后续密码分析与防御机制设计提供了重要参考。
5、简化Grøstl压缩函数的改进密码分析
rgv234567的博客
06-17 34
本文介绍两种新的密码分析技术，用于改进对Grøstl、ECHO等SHA-3候选算法以及AES分组密码的攻击。这些技术扩展了反弹攻击的应用范围，提高了攻击效率，并为Grøstl-256的6轮半自由启动碰撞攻击、AES的7轮已知密钥区分器以及ECHO内部置换的7轮区分器提供了更优的复杂度分析。尽管这些攻击技术取得了一定突破，SHA-3候选算法仍因较多的轮数和有限的自由度而具备一定的安全余量。
14、碰撞与ECHO哈希函数的差分攻击
ff678的博客
09-30 15
本文深入分析了ECHO-256压缩函数的差分攻击方法，介绍了其内部结构与AES的关联，提出基于SuperSBox和SuperMixColumns的攻击策略。通过构建稀疏截断差分路径并分步求解消息对，实现了对4轮ECHO-256的碰撞与近碰撞攻击。文章详细阐述了八步攻击流程，评估了各步骤的时间复杂度，总结了攻击的有效性与实用性，为理解ECHO哈希函数的安全性提供了重要参考。
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基于Matlab的植物叶片虫害检测系统：融合颜色与纹理特征的病害识别及GUI交互界面
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本课题设计了一种利用Matlab平台开发的植物叶片健康状态识别方案，重点融合了色彩与纹理双重特征以实现对叶片病害的自动化判别。该系统构建了直观的图形操作界面，便于用户提交叶片影像并快速获得分析结论。Matlab作为具备高效数值计算与数据处理能力的工具，在图像分析与模式分类领域应用广泛，本项目正是借助其功能解决农业病害监测的实际问题。 在色彩特征分析方面，叶片影像的颜色分布常与其生理状态密切相关。通常，健康的叶片呈现绿色，而出现黄化、褐变等异常色彩往往指示病害或虫害的发生。Matlab提供了一系列图像处理函数，例如可通过色彩空间转换与直方图统计来量化颜色属性。通过计算各颜色通道的统计参数（如均值、标准差及主成分等），能够提取具有判别力的色彩特征，从而为不同病害类别的区分提供依据。 纹理特征则用于描述叶片表面的微观结构与形态变化，如病斑、皱缩或裂纹等。Matlab中的灰度共生矩阵计算函数可用于提取对比度、均匀性、相关性等纹理指标。此外，局部二值模式与Gabor滤波等方法也能从多尺度刻画纹理细节，进一步增强病害识别的鲁棒性。 系统的人机交互界面基于Matlab的图形用户界面开发环境实现。用户可通过该界面上传待检图像，系统将自动执行图像预处理、特征抽取与分类判断。采用的分类模型包括支持向量机、决策树等机器学习方法，通过对已标注样本的训练，模型能够依据新图像的特征向量预测其所属的病害类别。 此类课题设计有助于深化对Matlab编程、图像处理技术与模式识别原理的理解。通过完整实现从特征提取到分类决策的流程，学生能够将理论知识与实际应用相结合，提升解决复杂工程问题的能力。总体而言，该叶片病害检测系统涵盖了图像分析、特征融合、分类算法及界面开发等多个技术环节，为学习与掌握基于Matlab的智能检测技术提供了综合性实践案例。 资源来源于网络分享，仅用于学习交流使用，请勿用于商业，如有侵权请联系我删除！
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#!/system/bin/sh # ANSI 颜色定义 red="\e[31m" green="\e[32m" yellow="\e[33m" blue="\e[34m" magenta="\e[35m" cyan="\e极简[36m" reset="\e[0m" bold="\e[1m" reset_bold="\e[22m" # 默认目标时间 target="2028-01-01 00:00:00" # 精确日期计算函数 calculate_date_diff() { # 获取当前日期时间 current_year=$(date +"%Y") current_month=$(date +"%m") current_day=$(date +"%d") current_hour=$(date +"%H") current_minute=$(date +"%M") current_second=$(date +"%S") # 解析目标日期时间 target_year=$(echo "$target" | cut -d'-' -f1) target_month=$(echo "$target" | cut -d'-' -f2) target_day=$(echo "$target" | cut -d' ' -f1 | cut -d'-' -f3) target_time=$(echo "$target" | cut -d' ' -f2) target_hour=$(echo "$target_time" | cut -d':' -f1) target_minute=$(echo "$target_time" | cut -d':' -f2) target_second=$(echo "$target_time" | cut -d':' -f3) # 1. 计算年份差 years=$((target_year - current_year)) # 2. 计算月份差（考虑年份进位） months=$((target_month - current_month)) if [ $months -lt 0 ]; then years=$((years - 1)) months=$((months + 12)) fi # 3. 计算天数差（考虑闰年和月份进位） # 计算当前月份的天数 case $current_month in 01|03|05|07|08|10|12) month_days=31 ;; 04|06|09|11) month_days=30 ;; 02) # 修复闰年判断错误（移除无效的"极简"） if [ $((current_year % 4)) -eq 0 ] && [ $((current_year % 100)) -ne 0 ] || [ $((current_year % 400)) -eq 0 ]; then month_days=29 else month_days=28 fi ;; esac days=$((target_day - current_day)) if [ $days -lt 0 ]; then months=$((months - 1)) if [ $months -lt 0 ]; then years=$((years - 1)) months=11 fi days=$((days + month_days)) fi # 4. 计算小时差（考虑天数进位） hours=$((target_hour - current_hour)) if [ $hours -极简lt 0 ]; then days=$((days - 1)) hours=$((hours + 24)) fi # 5. 计算分钟差（考虑小时进位） minutes=$((target_minute - current_minute)) if [ $minutes -lt 0 ]; then hours=$((hours - 1)) minutes=$((minutes + 60)) fi # 6. 计算秒数差（考虑分钟进位） seconds=$((target_second - current_second)) if [ $seconds -lt 0 ]; then minutes=$((minutes - 1)) seconds=$((seconds + 60)) fi # 处理负值（时间已过） if [ $years -lt 0 ] || [ $months -lt 0 ] || [ $days -lt 0 ] || [ $hours -lt 0 ] || [ $minutes -lt 0 ] || [ $seconds -lt 0 ]; then echo "0 0 0 0 0 0" return 1 fi # 计算总天数（用于显示） total_days=$((years * 365 + months * 30 + days)) # 近似值 echo "$years $months $days $hours $minutes $seconds $total_days" return 0 } # 检查目标时间是否已过 check_target() { result=$(calculate_date_diff) if [ $? -ne 0 ]; then echo -e "${red}目标时间已过${reset}" return 1 fi return 0 } # 设置目标时间 set_target() { clear echo -e "${bold}${cyan}===== 设置目标时间 =====${reset}${reset_bold}" # 获取当前时间作为默认值 current_year=$(date +"%Y") current_month=$(date +"%m") current_day=$(date +"%d") current_hour=$(date +"%H") current_minute=$(date +"%M") current_second=$(date +"%S") # 年份验证 while true; do echo -n "请输入年份 (YYYY) [默认 $current_year]: " read year year=${year:-$current_year} if echo "$year" | grep -qE '^[0-9]{4}$'; then break else echo -e "${red}错误: 年份必须是4位数字${reset}" fi done # 月份验证 while true; do echo -n "请输入月份 (1-12) [默认 $current_month]: " read month month=${month:-$current_month} if echo "$month" | grep -qE '^(0[1-9]|1[0-2]|[1-9])$'; then break else echo -e "${red}错误: 月份必须是1-12${reset}" fi done # 日期验证 while true; do echo -n "请输入日期 (1-31) [默认 $current_day]: " read day day=${day:-$current_day} if echo "$day" | grep -qE '^(0[1-9]|[12][0-9]|3[01]|[1-9])$'; then # 验证日期是否有效 case $month in 02) if [ $((year % 4)) -eq 0 ] && [ $((year % 100)) -ne 0 ] || [ $((year % 400)) -eq 0 ]; then max_day=29 else max_day=28 fi ;; 04|06|09|11) max_day=30 ;; *) max_day=31 ;; esac if [ $day -le $max_day ] && [ $day -ge 1 ]; then break else echo -e "${red}错误: $year年$month月最多有 $max_day 天${reset}" fi else echo -e "${red}错误: 日期必须是1-31${reset}" fi done # 小时验证 while true; do # 修复提示信息（移除"极简"） echo -n "请输入小时 (0-23) [默认 $current_hour]: " read hour hour=${hour:-$current_hour} if echo "$hour" | grep -qE '^([01][0-9]|2[0-3]|[0-9])$'; then break else echo -e "${red}错误: 小时必须是0-23${reset}" fi done # 分钟验证 while true; do echo -n "请输入分钟 (0-59) [默认 $current_minute]: " read minute minute=${minute:-$current_minute} if echo "$minute" | grep -qE '^([0-5][0-9]|[0-9])$'; then break else echo -e "${red}错误: 分钟必须是0-59${reset}" fi done # 秒数验证 while true; do echo -n "请输入秒数 (0-59) [默认 $current_second]: " read second second=${second:-$current_second} if echo "$second" | grep -qE '^([0-5][0-9]|[极简0-9])$'; then break else echo -e "${red}错误: 秒数必须是0-59${reset}" fi done # 设置目标时间 target="${year}-${month}-${day} ${hour}:${minute}:${second}" if ! check_target; then return 1 fi echo -e "${green}目标时间已设置为: ${cyan}$target${reset}" sleep 2 return 0 } # 主菜单 show_menu() { while true; do clear echo -e "${bold}${magenta}===== 彩色倒计时菜单 =====${reset}${reset_bold}" echo -e "${green}1. 🕰设置目标时间🕰" echo -e "${blue}2. 👀查看倒计时👀" echo -e "${yellow}3. ✨退出程序✨${reset}" echo -e "${bold}${magenta}====Z=====Z=====J======开源${reset}${reset_bold}" echo -n "请选择操作 [1-3]: " read choice case $choice in 1) set_target ;; 2) if check_target; then main_loop else echo -e "${red}请设置有效的目标时间${reset}" sleep 2 fi ;; 3) clear echo -e "${cyan}⭐感谢使用ZJ彩色倒计时程序⭐${reset}" exit 0 ;; *) echo -e "${red}无效选择，请重新输入${reset}" sleep 1 ;; esac done } # 主循环 - 防闪烁优化版 main_loop() { # 获取终端尺寸 cols=$(stty size 2>/dev/null | awk '{print $2}') [ -z "$cols" ] && cols=80 # 艺术字标题 title="🕒 ZJ倒计时显示器 🕒" title_len=${#title} padding=$(( (cols - title_len) / 2 )) # 隐藏光标 echo -e "\033[?25l" # 初始清屏 clear # 绘制静态框架 echo -ne "\033[1;1H" # 光标定位到左上角 printf "%${padding}s" "" echo -e "${bold}${magenta}$title${reset}${reset_bold}" echo -e "┌──────────────────────┬──────────────────────┐" echo -e "│ ${bold}${cyan}当前时间${reset_bold} │ ${bold}${yellow}目标时间${reset_bold} │" # 修复标题 echo -e "├──────────────────────┼──────────────────────┤" echo -e "│ │ │" # 预留时间行 echo -e "└──────────────────────┴──────────────────────┘" echo -e "\n${bold}${magenta}⏳ 倒计时剩余${reset_bold}" echo -e "┌───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐" echo -e "│ ${bold}${red}年${reset_bold} │ ${bold}${green}月${reset_bold} │ ${bold}${blue}天${reset_bold} │ ${bold}${magenta}时${reset_bold} │ ${bold}${yellow}分${reset_bold} │ ${bold}${cyan}秒${reset_bold} │" echo -e "├───────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤" echo -e "│ │ │ │ │ │ │" # 预留数据行 echo -e "└───────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘" echo -e " ${bold}📌 总计: ${reset}${reset_bold}" # 预留进度条位置 echo -e "\n${bold}🌞 今日进度${reset_bold}" echo -e "[${yellow}${reset}${blue}${reset}]" echo -e "\n${bold}📅 总体进度${reset_bold}" echo -e "[${red}${reset}${green}${reset}]" # 预留节日提示位置 echo -e "\n\n" # 底部提示 echo -e "\n${bold}${magenta}按 [M] 键返回菜单${reset}${reset_bold}" # 记录静态框架行数 static_lines=18 while true; do loop_start=$(date +%s.%N) # 获取当前时间 current_time=$(date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S") hour=$(date +"%H") minute=$(date +"%M") second=$(date +"%S") # 计算精确倒计时 result=$(calculate_date_diff) years=$(echo $result | awk '{print $1}') months=$(echo $result | awk '{print $2}') days=$(echo $result | awk '{print $3}') hours=$(echo $result | awk '{print $4}') minutes=$(echo $result | awk '{print $5}') seconds=$(echo $result | awk '{print $6}') total_days=$(echo $result | awk '{print $7}') # ==== 动态更新区域 ==== # 1. 更新当前时间和目标时间 (第4行) echo -ne "\033[4;1H" printf "│ ${green}%-20s${reset} │ ${blue}%-20s${reset} │" "$current_time" "$target" # 2. 更新倒计时数据 (第10行) echo -ne "\033[10;1H" printf "│ ${red}%3s${reset} │ ${green}%3s${reset} │ ${blue}%3s${reset} │ ${magenta}%3s${reset} │ ${yellow}%3s${reset} │ ${cyan}%3s${reset} │" $years $months $days $hours $minutes $seconds # 3. 更新总计天数 (第12行) echo -ne "\033[12;1H" echo -ne " ${bold}📌 总计: ${red}${total_days}${reset}${reset_bold}天" # 4. 更新进度条 # 今日进度 day_progress=$(( (10#$hour * 60 + 10#$minute) * 100 / (24 * 60) )) # 总体进度 total_progress=$(( total_days > 0 ? (years*365 + months*30 + days) * 100 / total_days : 0 )) # 构建进度条 bar_len=$((cols - 10)) day_filled=$((day_progress * bar_len / 100)) total_filled=$((total_progress * bar_len / 100)) # 更新今日进度条 (第14行) echo -ne "\033[14;1H" printf "[${yellow}%${day_filled}s${reset}${blue}%$((bar_len - day_filled))s${reset}] ${green}%3d%%${reset}" "" "" $day_progress | sed 's/ /▊/g' # 更新总体进度条 (第16行) echo -ne "\033[16;1H" if [ $total_days -gt 0 ]; then printf "[${red}%${total_filled}s${reset}${green}%$((bar_len - total_filled))s${reset}] ${cyan}%3d%%${reset}" "" "" $total_progress | sed 's/ /■/g' else echo -n "" # 清空行 fi # 5. 更新时间艺术装饰 (第18行) time_art="" case $((seconds % 4)) in 0) time_art="⏳ → → →" ;; 1) time_art="→ ⏳ → →" ;; 2) time_art="→ → ⏳ →" ;; 3) time_art="→ → → ⏳" ;; esac echo -ne "\033[18;1H" echo -ne "${bold}${cyan}$time_art${reset}${reset_bold}" # 6. 更新节日提示 (第19行) echo -ne "\033[19;1H" case "$(date +%m-%d)" in "01-01") echo -ne "${bold}🎉 ${yellow}新年快乐！新的开始！${reset}${reset_bold}" ;; "02-14") echo -ne "${bold}💖 ${magenta}情人节快乐！爱在身边！${reset}${reset_bold}" ;; "05-01") echo -ne "${bold}👷 ${green}劳动节快乐！致敬劳动者！${reset}${reset_bold}" ;; "10-01") echo -ne "${bold}🇨🇳 ${red}国庆节快乐！繁荣昌盛！${reset}${reset_bold}" ;; "12-25") echo -ne "${bold}🎄 ${cyan}圣诞快乐！温暖相伴！${reset}${reset_bold}" ;; *) echo -ne "\033[0J" ;; # 清除行 esac # 清除可能残留内容 echo -ne "\033[$((static_lines+1));1H\033[0J" # 按键检测 if read -t 0.1 -n 1 key; then if [[ $key == "m" || $key == "M" ]]; then # 显示光标 echo -e "\033[?25h" return fi fi # 动态睡眠 loop_end=$(date +%s.%N) loop_time=$(echo "$loop_end - $loop_start" | bc) sleep_time=$(echo "1.0 - $loop_time" | bc) sleep $([ $(echo "$sleep_time > 0" | bc) -eq 1 ] && echo $sleep_time || echo 0.05) done # 显示光标 echo -e "\033[?25h" } # 启动程序 show_menu 里面还是有极简字体，并且选项菜单2进不去提示目标时间已过
08-17
在小时差计算中，有一行代码被错误地截断：`if [ $hours -极简lt 0 ]; then` 3. 在秒数验证的正则表达式中，仍然有"极简"：`if echo "$second" | grep -qE '^([0-5][0-9]|[极简0-9])$'; then` 另外，关于选项2...
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