张文涛
- 作品数：9 被引量：19H指数：2
- 供职机构：中国科学院信息工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 分组密码算法在x64平台上的软件实现速度测试方法研究
- 2024年
- 密码算法的软件实现速度是衡量其实现性能的重要指标之一。在密码算法的设计和评估工作中,测试密码算法的软件实现速度是一项必不可少的工作。在国内外已有的工作中,关于如何在x64平台上进行密码算法的软件实现速度测试没有形成统一的测试标准。本文以分组密码算法的速度测试为例,研究如何在x64平台上测试密码算法的软件实现速度。首先,我们通过实验分析在x64平台上对密码算法进行软件实现速度测试的过程中容易出现的问题。第二步,我们对目前已有的四种速度测试方法:Matsui速度测试方法,Fog速度测试方法,SUPERCOP速度测试方法和Gladman速度测试方法进行研究,对四种速度测试方法的异同进行比较,分析四种方法中存在的问题。第三步,我们采用理论分析与实验探究相结合的研究方法,研究如何降低速度测试过程中产生的波动性数据对实验结果的影响。我们对速度测试公式选择、样本量选择等问题进行了细致的研究。最终我们给出在x64平台上测试分组密码算法软件实现速度的最小值和平均值的有效方法。应用该方法得到的测试结果是稳定的(测试得到的速度随机性小,结果既不会偏大也不会偏小)、可靠(测试过程取样充分,测试得到的速度是可信的)、高效的(在保证测试结果可靠和稳定的前提下,取样量较小,测试过程耗时较少)。利用本文给出的速度测试方法,我们对AES算法和SM4算法在x64平台上的软件实现速度进行了实际测试。
- 季福磊张文涛毛颖颖赵雪锋
- 关键词：密码算法软件实现
- 一种发现并收集I2P网络中节点的方法及系统
- 本发明涉及一种发现并收集I2P网络中节点的方法，包括以下步骤：步骤1：获取多个FloodFill节点作为种子节点;步骤2：启动至少一个I2P路由器；步骤3：构造节点查询消息并发送至种子节点，迭代查询在I2P网络的ID键空...
- 时金桥谭庆丰刘培朋王啸张文涛
- 文献传递
- 基于MILP的相关密钥差分分析安全评估算法改进
- 2023年
- 近年来,基于混合整数线性规划(MILP)的密码分析方法在对称密码的安全性分析中发挥了重要作用. Zhou等人在FSE 2020上提出了结合分治法,大幅度提高基于MILP的差分和线性特征搜索方法效率.本文将Zhou等人的方法扩展到相关密钥差分特征搜索,提出了一种更高效的基于MILP的相关密钥差分分析安全评估新算法.应用新算法评估了PRESENT-80/128抵抗相关密钥差分分析的安全性,得到了高达15轮的最小活跃S盒数量和高达12轮的最优相关密钥差分特征,并由此得到了迄今最紧的PRESENT-80/128抵抗相关密钥差分分析安全界.找到了一条概率为2^(-62)的15轮PRESENT-80相关密钥差分特征,和一条概率为2-60的16轮PRESENT-128相关密钥差分特征,是目前对于PRESENT-80/128轮数最长的相关密钥差分特征.
- 周春宁张文涛曹文芹
- 关键词：分组密码MILP
- RECTANGLE-80的相关密钥差分分析
- 2019年
- 轻量级分组密码RECTANGLE采用SPN结构,分组长度是64比特,密钥长度是80或128比特,迭代轮数是25轮。其采用比特切片技术,在软硬件实现方面均有很好的性能。本文以Matsui和Moriai等人的自动化搜索算法为基础,采用包珍珍等人提出的2种优化策略,对RECTANGLE-80版本进行相关密钥差分分析。我们对最窄点处的密钥状态差分进行限制,使最窄点密钥状态差分的汉明重量取值范围分别属于区间[1,1],[1,2],[1,3],[1,4],[1,5]五种情况,目的是求得此五种情况下前9轮相关密钥差分最大概率及其对应的路径。我们获得了此5种情况前8轮的最大概率及其对应的路径,前2种情况9轮最大概率及其对应路径和后3种情况9轮最大概率的上界。以上5种情况的结果显示,当取值范围属于后三种情况时,前8轮的最大概率是相同的,由此说明随着取值范围的扩大,最大概率趋向稳定。当最窄点密钥状态差分的汉明重量取值范围属于[1,1]或[1,2]时,9轮的最大概率为2^-42。当取值范围分别是[1,3],[1,4]和[1,5]时,9轮最大概率的上界分别是2^-41,2^-37,2^-34。我们预测9轮最大概率的上界是2^-41,由此可以预测18轮的最大概率的上界是2^-82,从而RECTANGLE-80可以抵抗相关密钥差分分析。这是目前RECTANGLE抵抗相关密钥密码分析安全性评估最好结果。
- 王沙沙张文涛向泽军
- 关键词：RECTANGLE差分特征
- 轻量级分组密码RECTANGLE基于FELICS的实现与优化被引量：1
- 2017年
- 随着物联网的普及以及RFID、传感器的广泛应用,轻量级密码算法受到人们越来越多的关注。对于一个轻量级密码算法,除了安全性之外,软件和硬件实现性能也非常重要。卢森堡大学的科研人员于2015年开发了一个开源框架——FELICS(Fair Evaluation of Lightweight Cryptographic Systems),旨在公平地测评轻量级密码算法在嵌入式设备上的软件性能。FELICS需要在两种应用场景下(一为通信协议,另一为认证协议),测试一个密码算法在三种嵌入式平台(8位AVR、16位MSP以及32位ARM)下运行所需的Flash、RAM和执行时间,再对结果取加权平均值,并据此对参赛的轻量级分组密码的软件性能进行综合排名。到目前为止,FELICS已经包含了18个轻量级分组密码。本文首先分析FELICS中已提交的分组密码的C语言及汇编语言代码,总结常用的优化方法。然后在三种嵌入式平台上实现了轻量级分组密码RECTANGLE。进一步地,我们对算法轮密钥加、列变换、行移位这三种操作进行了优化。优化后的结果如下:在ARM平台,优化后轮函数所需的Flash减少42.6%、同时时间减少36.8%;在AVR平台场景1下,优化后RECTANGLE-128的RAM减少了12.0%、同时时间减少了5.0%,RECTANGLE-80的RAM减少了10.9%、同时时间减少了2.8%。FELICS的最终结果显示,在18个轻量级分组密码算法中,RECTANGLE在两种应用场景下分别排名第4和第5位,这表明RECTANGLE在嵌入式平台上具有优秀的软件性能。
- 罗鹏张文涛包珍珍
- 关键词：RECTANGLE嵌入式设备
- 安全协议中的若干基础问题研究
- 冯登国邓燚张振峰薛锐徐静李红达姚刚徐海霞周展飞吕克伟张文涛
- 项目主要研究安全协议中的基础问题，所属科学技术领域为计算机信息技术。安全协议是建立在密码算法基础之上的高互通协议，为计算机网络和通信系统的安全需求提供直接解决方案，是构建安全信息系统的基本要素。零知识证明作为基础协议广泛...
- 关键词：
- 关键词：密码学安全协议密码算法
- 轻量级分组密码RECTANGLE在X86和X64平台的软件实现评估
- 2015年
- 轻量级密码是当前密码学研究的一个热门课题,设计硬件实现和软件实现性能均衡的轻量级密码算法已成为趋势.尽管在轻量级密码算法软件实现方面已经有一些理论和实际的研究,但是公平地比较不同算法的软件实现性能仍然很困难.切片实现是软件实现时模仿硬件实现的方式.本文给出RECTANGLE在X86和X64平台上切片实现以及速度测试结果.结果表明,RECTANGLE在中高端平台展现了非常优秀的软件实现性能.在2.9 GHz Intel(core)i5-4570s CPU平台RECTANGLE单块加解密速度分别为34.2和30.9 cyles/byte;使用SSE指令集,加解密速度分别为5.2和5.1 cycles/byte;使用AVX指令集,加解密速度分别为2.6和2.5 cycles/byte.
- 公丽丽张文涛包珍珍郭淳
- 关键词：软件实现RECTANGLE
- TANGRAM:一个基于比特切片的适合多平台的分组密码被引量：5
- 2019年
- 本文提出一族新的分组密码算法TANGRAM.TANGRAM包含三个版本:TANGRAM128/128,分组长度和密钥长度均为128比特;TANGRAM 128/256,分组长度为128比特,密钥长度为256比特;TANGRAM 256/256,分组长度和密钥长度均为256比特.TANGRAM分组密码采用SP网络,我们对其S盒的选取以及线性层移位参数的选取进行了深入研究,以使TANGRAM尽可能达到最优的安全性和实现性能的性价比.我们深入分析了TANGRAM针对差分、线性、不可能差分、积分、相关密钥等重要密码分析方法的安全性,为它预留了足够的安全冗余.得益于比特切片方法,TANGRAM在多种软件和硬件平台上都具有很好的表现,可以灵活地适用于多种应用场景.
- 张文涛季福磊丁天佑杨博翰赵雪锋向泽军包珍珍刘雷波
- 关键词：分组密码软件实现
- 匿名通信系统不可观测性度量方法被引量：13
- 2015年
- 匿名通信技术作为一种主要的隐私增强技术被广泛应用于互联网的各个方面,然而传统的匿名通信系统很容易被监视、检测.因此,国内外研究者一直致力于改进匿名通信系统的不可观测属性,以防范网络审查和监视.然而,如何量化评估这些协议的不可观测程度则几乎没有相关的研究.针对匿名通信系统提出一种基于相对熵的不可观测性度量方法,该方法从敌手的威胁模型出发,将匿名通信系统的输入、输出状态映射到一个交互式图灵机,并在此基础之上提出一个基于相对熵的不可观测性度量框架,该框架能够有效地度量匿名通信系统的不可观测程度.此外,将它应用于TOR匿名通信系统的传输层插件的度量,实验结果表明,该方法能够有效地度量匿名通信系统的不可观测性.
- 谭庆丰时金桥方滨兴郭莉张文涛王学宾卫冰洁
- 关键词：匿名通信相对熵隐私保护
