講演抄録/キーワード |
講演名 |
2020-03-11 09:55
アニーリング計算を用いたAESの差分特性探索に向けて ○平野 遥・垣本修吾・米山一樹(茨城大)・山口純平(富士通研) IT2019-109 ISEC2019-105 WBS2019-58 |
抄録 |
(和) |
2011年にMouhaらによって差分特性および線形特性におけるactive S-boxes数の下界の解析に用いられたのを皮切りに,混合整数線形計画法(mixed-integer linear programming, MILP)を用いて共通鍵暗号の安全性解析を行う研究が近年盛んに行われている.しかし,MILPはモデリングに応じて最適解を求めることはできるが,一般に最適解が複数存在した場合にそれらを効率的に求めるのは容易ではない.本稿では,Mouhaらによるactive S-boxes数の下界を求めるモデリングをアニーリング計算を用いて定式化を行う.アニーリング計算は乱択的に関数を徐々に変化させることで最適化を行う手法であり,定式化を変えずに複数解を得ることができる.2ラウンドAESにおけるモデリングを二次ハミルトニアンとして定式化し,active S-boxes数の下界を求めた.結果として,既知の下界を与える3つの解を得られることを示す. |
(英) |
At Inscypt 2011, Mouha et al. firstly proposed an application of mixed-integer linear programming (MILP) to cryptanalysis of symmetric key cryptosystems by showing the lower bound of the number of active S-boxes for differential/linear characteristic search. Recently, MILP is used to evaluate security of various symmetric key cryptosystems. However, though MILP is useful to obtain an optimal solution for the modeling, it is not easy to generally obtain multiple solutions when there are multiple ones. In this paper, we formulate the modeling of Mouha et al. to obtain the lower bound of the number of active S-boxes by using annealing. Annealing is a method to obtain optimal solutions by executing probabilistic iterations, and can derive multiple solutions without changing the formulation of the function. We give the modeling of 2-rounds AES as a Hamiltonian, and try to find the lower bound of the number of active S-boxes. As a result, we obtain three distinct solutions achieving the known lower bound. |
キーワード |
(和) |
アニーリング計算 / AES / 差分特性 / ナップサック問題 / / / / |
(英) |
annealing / AES / differential characteristics / knapsack problem / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 119, no. 474, ISEC2019-105, pp. 127-133, 2020年3月. |
資料番号 |
ISEC2019-105 |
発行日 |
2020-03-03 (IT, ISEC, WBS) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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IT2019-109 ISEC2019-105 WBS2019-58 |
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