29、小型嵌入式应用的加密算法及RFID系统隐私保护方案

小型嵌入式应用的加密算法及RFID系统隐私保护方案

1. SEAn,b加密算法介绍

1.1 抗攻击特性

• 相关密钥攻击 ：SEAn,b使用每轮密钥都会变化的轮常量，可防止相关密钥攻击。其密钥调度的非线性也能抵御差分相关密钥攻击，且该算法对差分密码分析的安全性源于大量轮数而非扩散层，使得差分相关密钥攻击中通过选择轮密钥差分来“抵消”扩散层影响的手段在此不适用。
• 互补特性 ：DES具有互补特性，而SEAn,b的非线性密钥调度和进位传播特性避免了这一特性，且设计中无其他类似结构特征。
• 代数攻击 ：SEAn,b基于3位替换盒，具有简单代数结构，若某种代数攻击适用于Serpent等密码算法，很可能也适用于SEAn,b的某些版本。不过，目前代数攻击技术成功的标准仍在讨论中，且抵抗代数攻击会排除使用小替换盒，不利于构建低成本加密例程。

1.2 建议轮数

为抵御已知攻击，SEAn,b所需的最少轮数为$\frac{3n}{4} + 2 \cdot (nb + \lfloor b/2 \rfloor)$，这大致相当于抵抗线性/差分攻击的轮数加上获得完全扩散所需轮数的两倍。更保守的做法是将轮数翻倍，且轮数需为奇数，若为偶数则加1。同时，假设最小字长$b \geq 8$位。

1.3 性能分析

SEAn,b旨在在低成本处理器上实现，代码规模小且指令集简单，也易于在任何处理器上实现。其性能可大致估计如下：
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