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2014 | OriginalPaper | Buchkapitel

Security Analysis of PRINCE

verfasst von : Jérémy Jean, Ivica Nikolić, Thomas Peyrin, Lei Wang, Shuang Wu

Erschienen in: Fast Software Encryption

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Abstract

In this article, we provide the first third-party security analysis of the PRINCE lightweight block cipher, and the underlying \(\mathtt{PRINCE}_{core}\). First, while no claim was made by the authors regarding related-key attacks, we show that one can attack the full cipher with only a single pair of related keys, and then reuse the same idea to derive an attack in the single-key model for the full \(\mathtt{PRINCE}_{core}\) for several instances of the \(\alpha \) parameter (yet not the one randomly chosen by the designers). We also show how to exploit the structural linear relations that exist for PRINCE in order to obtain a key recovery attack that slightly breaks the security claims for the full cipher. We analyze the application of integral attacks to get the best known key-recovery attack on a reduced version of the PRINCE cipher. Finally, we provide time-memory-data tradeoffs that require only known plaintext-ciphertext data and that can be applied to full PRINCE.

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Fußnoten
1
The transitions occurring with probability \(2^{-2}\), there are two pairs of values that are solution to \(S(x)\oplus S(x\oplus \varDelta )=\varDelta _{O}\).
 
2
Since there are \(2^{64}\) values of \(k_0\) to test, there will always be at least \(2^{32}\) untested key for both \(k_1\) and \(k_1 \oplus \alpha \) except at the very end of the process, but then the effect is negligible since only \(2^{32}\) keys will remain to be tested.
 
3
We have \(4\) controlled keys, which can be chosen to be always untested keys as long as the number of untested keys \(k_0\) for both \(k_1\) and \(k_1 \oplus \alpha \) is bigger than \(2^{48}\). Since there are \(2^{64}\) values of \(k_0\) to test, there will always be at least \(2^{48}\) untested key for both \(k_1\) and \(k_1 \oplus \alpha \) except at the very end of the process, but then the effect is negligible since only \(2^{48}\) keys will remain to be tested.
 
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Metadaten
Titel
Security Analysis of PRINCE
verfasst von
Jérémy Jean
Ivica Nikolić
Thomas Peyrin
Lei Wang
Shuang Wu
Copyright-Jahr
2014
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Fast Software Encryption

Print ISBN: 978-3-662-43932-6

Electronic ISBN: 978-3-662-43933-3

Copyright-Jahr: 2014

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-43933-3_6

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    Bildnachweise