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저자정보
김제성 (고려대학교) 김성겸 (고려대학교) 김선엽 (고려대학교) 홍득조 (전북대학교) 성재철 (서울시립대학교) 홍석희 (고려대학교)
저널정보
한국정보보호학회 정보보호학회논문지 정보보호학회논문지 제31권 제5호
발행연도
2021.10
수록면
875 - 888 (14page)

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본 논문에서는 경량 블록 암호 PIPO에 대한 인테그랄 구별자(integral distinguisher)을 탐색한 결과를 통해 8-라운드 PIPO-64/128에 대한 키 복구 공격을 수행한다. ICISC 2020에서 제안된 경량 블록 암호 PIPO는 고차 마스킹 구현을 고려한 설계를 통해 부채널 공격에 대한 저항성을 갖는 효율적인 구현이 가능하다. 동시에 차분 분석, 선형 분석 등의 다양한 분석법을 적용하여 PIPO의 안전성을 보였다. 그러나 인테그랄 공격에 대해, 5-라운드 이상의 인테그랄 구별자가 존재하지 않을 것이라고 제안되었을 뿐 인테그랄 공격에 대한 안전성 분석은 현재까지 수행된 바 없다. 본 논문에서는 MILP 기반 Division Property를 통해 PIPO에 대한 인테그랄 구별자를 탐색하는 방법을 제시하고, 기존의 결과와 달리 6-라운드 인테그랄 구별자가 존재함을 보인다. 뿐만 아니라, PIPO의 라운드 함수 구조를 활용하여 입출력에 대한 선형 변환을 고려하는 인테그랄 구별자 탐색 방법을 통해 총 136개의 6-라운드 인테그랄 구별자를 제시한다. 마지막으로, 획득한 6-라운드 인테그랄 구별자 중 4개를 이용하여 2<SUP>124.5849</SUP>의 시간 복잡도와 2<SUP>93</SUP>의 메모리 복잡도를 가지는 8-라운드 PIPO-64/128 키 복구 공격을 제안한다.
#Integral Attack #PIPO #Division Property #MILP Modeling #Linear combination

목차

요약
ABSTRACT
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 배경 지식
Ⅲ. MILP Modeling for PIPO
Ⅳ. 선형 변환을 고려한 디비전 프로퍼티 분석
Ⅴ. Integral Distinguisher of PIPO
Ⅵ. 결론
References

참고문헌 (17)

참고문헌 신청
Kim, Hangi, et al. “PIPO: A Lightweight Block Cipher with Efficient Higher-Order Masking Software Implementations,” International Conference on Information Security and Cryptology, pp. 99-122, Dec. 2020. google schola Kim, Hangi, et al. “A New Method for Designing Lightweight S-boxes with High Differential and Linear Branch Numbers, and Its Application,” IACR ePrint 2020-1582, Dec. 2020. google schola Daemen, Joan, Lars Knudsen, and Vincent Rijmen, “The block cipher Square,” International Workshop on Fast Software Encryption, pp. 149-165, Jan. 1997. google schola Todo, Yosuke, “Structural evaluation by generalized integral property,” Annual International Conference on the Theory and Applications of Cryptographic Techniques, pp. 287-314, Apr. 2015. google schola Xiang, Zejun, et al. “Applying MILP method to searching integral distinguishers based on division property for 6 lightweight block ciphers,” International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security, pp. 648-678, Dec. 2016. google schola

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