线性密码分析与差分密码分析的区别

Question

线性密码分析和差分密码分析的主要区别是什么？例如在DES方面？

Answer 1

差分密码分析是针对差异进行的。线性密码分析工作在线性。很干净，不是吗？

与其谈论它们的不同之处，不如列出它们的共同特性。这两种攻击：

• 使用许多已知的对明文/密文(用相同密钥加密的许多输入消息，对于每个输入消息，攻击者在加密前和加密后都知道块值)。
• 依赖于加密函数内部行为的“近似”，对于某些输入，加密函数具有很小但非零的概率。
• 处理算法内部结构中检测到的缺陷；它们“一般”不起作用。

在差分密码分析中，已知的明文/密文对必须成对地组织，其中两个明文通过一个特定的差异而不同(“差异”是一个异或，减法)。对于DES，无论哪种算法在代数上都能很好地工作，这就是XOR)。“近似”是，这种输入差将在输出上产生另一个特定的差异，其概率略高于纯随机性所能得到的结果，而最有可能出现的确切差异则取决于某些关键位。成功的差分密码分析通常需要选择明文/密文对(攻击者可以选择明文或密文)。

在线性密码分析中，近似是一个线性公式(即比特上的一串异或)，它将一些输入比特、一些输出比特和一些关键比特连接在一起，其概率略高于纯随机得到的概率。当所涉及的密钥位的假设正确时，这个“线性公式”最有效(也就是最常实现)，因此分析得到了几个关键位。

线性密码分析与差分密码分析最显著的区别是已知/选择明文对偶。对于线性密码分析，已知的随机明文是足够的，但差分密码分析需要选择明文，这取决于上下文，对于攻击者来说，这可能是一个重要的问题，也可能不是一个重大问题。

线性密码分析更容易掌握，所以从这个开始。这篇博士论文是一个很好的介绍。有关差异密码分析，请阅读这篇解释充分的文章。