HBcipher:一種高效的輕量級分組密碼
關鍵詞：分組密碼 spn 密鑰加 雪崩效應 物聯網
摘要：隨著物聯網應用的普及,高效的輕量級分組密碼對于保障資源受限設備的信息安全具有重要意義.本文提出一種高效的輕量級分組密碼算法,命名為HBcipher. HBcipher分組長度為64位,密鑰長度支持64位和128位.算法輪函數采用三組SPN結構的F函數,且在設計F函數時利用幾何圖形映射性質構造一種P2置換方法,充分隱藏明文的統計特性,提高抗統計分析的能力,為避免最后一輪完全暴露給攻擊者,我們在最后一輪P2置換輸出后,增加白化密鑰加模塊.同時,我們設計了一種動態輪密鑰加運算操作,加密數據根據算法輪運算控制信號的奇偶性來動態選擇更新后的子密鑰,與一般靜態密鑰加相比,提高了算法靈活性和安全性,特別是抵抗自相似攻擊.實驗證明, HBcipher算法具有良好的雪崩效應、隨機化特性,并且與偏向硬件實現的PRESENT算法相比其軟件實現性能更優越,而與偏向軟件實現的RECTANGLE算法相比其硬件實現面積更小.最后,對HBcipher進行了安全分析,結果表明其具有抵抗差分攻擊、線性攻擊等已知攻擊的能力.
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