37、白盒DES实现的密码分析

白盒DES实现的密码分析

1. 引言

近年来，程序混淆的可能性受到了广泛研究。从理论上讲，Barak等人证明了对计算机程序进行混淆任务存在不可能的结果。不过，对于特定实例，尤其是加密原语，还未证明其无法被混淆。

2002年，Chow等人提出了两种不同的DES混淆方法，分别是“裸DES（naked - DES）”和“非标准DES（nonstandard - DES）”。其中，“裸DES”的密码分析方法已有多人提出，而“非标准DES”是在“裸DES”基础上，对常规DES添加初始和最终秘密置换后进行混淆得到的。此外，许多行业参与者也开发了加密算法的混淆实现，用于数字版权管理（DRM）、付费电视和知识产权保护等领域。

2. DES混淆方法

Chow等人提出的两种DES混淆方法如下：
- 裸DES（naked - DES） ：
- 标准DES由多个函数实现，如仿射函数M1、T盒、仿射函数M2,i和M3等。
- 混淆器程序会计算多个随机非线性置换，将组件Ai（如Ti、M1、M2,i或M3）在置换Pi,1和Pi,2之间进行混淆，得到的函数Pi,1 ◦ Ai ◦ Pi,2存储在数组中供混淆程序使用。
- 相邻组件的最终置换和初始置换会相互抵消。
- 非标准DES（nonstandard - DES） ：在“裸DES”前后分别添加仿射双射M0和M4。本文假设M0和M4不进行块编码。
- Link和Neumann对“裸DES”的攻击进行了改进，他们将每一轮的T盒和仿射函数M2,i合并，且M2,i函数的块编码方式不同。

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