HIGHT算法的积分攻击

郭建胜，崔竞一，潘志舒，刘翼鹏

(1. 解放军信息工程大学三院，河南 郑州 450001；2. 信息保障技术重点实验室，北京 100072；3. 西安卫星测控中心，陕西 西安 710043)

HIGHT算法的积分攻击

郭建胜1,2，崔竞一1，潘志舒3，刘翼鹏1

(1. 解放军信息工程大学三院，河南 郑州 450001；2. 信息保障技术重点实验室，北京 100072；3. 西安卫星测控中心，陕西 西安 710043)

对轻量级分组密码算法 HIGHT在积分攻击方法下的安全性进行了研究。首先纠正了现有研究成果在构造区分器时的不当之处，重新构造了HIGHT算法的11轮积分区分器，并构造了相应高阶积分扩展下的17轮区分器；其次利用所构造的17轮区分器，结合“时空折中”原理对25轮HIGHT算法进行了积分攻击；最后对攻击算法的复杂度进行了分析，攻击算法需要的数据复杂度为262.92，时间复杂度为266.20，空间复杂度为2119。分析结果表明，所给出的攻击算法的攻击轮数和时间复杂度要优于现有研究结果。

密码分析；分组密码；积分攻击；HIGHT算法

1 引言

HIGHT算法是由Hong等[1]在CHES 2006上提出的轻量级分组密码，其采用一种广义Feistel结构，轮函数输入和输出均为8 bit，规模很小，且没有用S盒，只使用循环移位、异或和模加操作，在8位处理器的环境中表现出很好的效率。子密钥是在加密过程中通过密钥扩展算法得到的，密钥寄存器只需要存储128 bit的主密钥。

针对 HIGHT的分析方面，最初由设计者给出了 HIGHT算法的差分分析、线性分析、截段差分分析、不可能差分分析、积分分析等结果[1]。其积分分析构造了 12轮的积分区分器，并对 16轮HIGHT算法进行了攻击。2009年，文献[2]指出了算法设计者在构造积分区分器时的错误，利用高阶积分扩展构造了 17轮的积分区分器，并利用密钥扩展算法攻击了22轮HIGHT算法。……