ハッシュ関数Lesamnta-256における差分攻撃耐性の評価について(セキュリティ関係,一般)

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次世代ハッシュ関数SHA-3の候補であるLesamnta-256を取り上げ、その構成要素である攪拌関数と鍵スケジュール関数の差分特性を解析し、差分攻撃耐性を検討する。攪拌関数は4系統一般化Feistel構造32段で構成される。各段における非線形関数Fは64ビット入出力である4層のAES型SPN構造をなす。S層は最大差分確率2^<-6>である8ビットS-boxの8並列構成であるが、鍵加算は1層目に存在するだけである。提案者は、4層全てに独立鍵加算が存在するとしてアクティブS-box数を数え、差分攻撃耐性を評価しているが、本稿では実際のF関数構造に即した評価を目指す。F関数の2層分を等価変形し16ビット入出力の拡大S-box(XS)を使えば、F関数は2層のSPN構造で表すことができる。XSの最大差分確率は、2^<-11.415>であり、この値は全ての層に独立鍵加算があるとしてアクティブS-box数で評価した最大差分特性確率2^<-18>より遙かに大きい。さらにHongらの手法で求めた鍵平均最大差分確率の上界2^<-12>よりも大きい。また、攪拌関数全体に対しトランケーション評価を行い、少なくとも15個のアクティブF関数が有ることが解った。これによりF関数の最大差分確率が2^<-256/15>=2^<-17.067>以下であれば、256ビット程度の安全性を満たすと言える。最後に鍵スケジュール関数については差分解読に対して安全であることを示す。
社団法人電子情報通信学会の論文
2009-06-25

ハッシュ関数Lesamnta-256における差分攻撃耐性の評価について(セキュリティ関係,一般)

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