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Enregistrement W2901118812 · doi:10.1109/access.2018.2881130

Differential Cryptanalysis of Round-Reduced LEA

2018· article· en· W2901118812 sur OpenAlexaff
Ashutosh Dhar Dwivedi, Gautam Srivastava

Notice bibliographique

RevueIEEE Access · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueCryptographic Implementations and Security
Établissements canadiensBrandon University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésImpossible differential cryptanalysisLinear cryptanalysisDifferential cryptanalysisCryptanalysisHigher-order differential cryptanalysisComputer scienceDifferential (mechanical device)Boomerang attackComputer securityCryptographyPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In this paper, we focus on the differential cryptanalysis dedicated to a particular class of cryptographic algorithms, namely ARX ciphers. We propose a new algorithm inspired by the Nested Monte-Carlo Search algorithm to find a differential path in ARX ciphers. We apply our algorithm to a round reduced variant of the block cipher LEA. For small blocks of ARX ciphers, our algorithm works perfectly and in an extremely concise time. Taking into account that our algorithm takes longer for bigger blocks, we use the concept of a partial difference distribution table (pDDT) in our algorithm. This methodology reduced the search space of the algorithm by using only those differentials whose probabilities are greater than or equal to a pre-defined threshold. Using this concept, we removed many differentials which are not valid or whose probabilities are very low. This led to a decreased time of finding a differential path by our nested algorithm due to a smaller search space. This partial difference distribution table also made our nested algorithm suitable for bigger block size ARX ciphers. In previous works, finding long differential characteristics has been shown to be a problem of a harder nature where algorithms have been shown to take many hours or days to find differential characteristics in ARX ciphers. In this paper, our algorithm finds the differential characteristics in just a few minutes with a very simple framework. We report the differential path for up to nine rounds in LEA. To construct differential characteristics for a large number of rounds, we use techniques to divide long characteristics into short ones, by constructing a large characteristic from two short characteristics. Furthermore, instead of starting from the first round as most algorithms do, we start from the middle and run experiments in the forward as well as in the reverse direction. Using this method, we improved our results and report the differential path for up to 12 rounds and with the given path we attacked 14 rounds of cipher. Overall, it is clear to see that the best property of our algorithm is that it has the potential to provide state-of-the-art results but within a simpler framework as well as in less time than previous attempts. Our algorithm provides a reusable framework for future avenues of research, as it could be applied to other ARX ciphers with the potential for interesting and efficient resultss.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,009

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,043
Tête enseignante GPT0,352
Écart entre enseignants0,309 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations31
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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