LEA密码算法的积分区分器自动化搜索新方法

摘要

针对LEA轻量级密码算法的结构,提出一种比特级可分性的混合整数线性规划（MILP）新模型及积分区分器的自动化搜索方法。该方法利用异或、级联和复制等基本运算规则,引入了一些中间变量来刻画模加运算规则,并结合算法的S盒及扩散部件特征构建可分性MILP新模型。进一步地基于该模型,给出了LEA分组密码算法的高轮自动化搜索方法,并通过利用Gurobi优化求解器搜索,捕获了该算法的10轮及11轮积分区分器,其中的10轮积分区分器需要2¹²⁵选择明文数据量,而11轮积分区分器则需要2¹²⁷选择明文数据量。实验结果表明,相比已有的穷举搜索方法和传统的人工手动推演方法,该自动化搜索方法不仅获得了更高轮数的新区分器,而且所花销时间更短,这证实了该自动化搜索算法的有效性。

关键词

LEA轻量级分组密码算法 / 比特可分性 / 积分区分器 / MILP模型