Skip to main content

2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

Structural Evaluation for Generalized Feistel Structures and Applications to LBlock and TWINE

verfasst von : Huiling Zhang, Wenling Wu

Erschienen in: Progress in Cryptology -- INDOCRYPT 2015

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The generalized Feistel structure (GFS) is the variant of Feistel structure with \(m>2\) branches. While the GFS is widely used, the security is not well studied. In this paper, we propose a generic algorithm for searching integral distinguishers. By applying the algorithm, we prove that the low bound for the length of integral distinguishers is \(m^2+m-1\) and \(2m+1\) for Type-1 GFS and Type-2 GFS, respectively. Meanwhile, we evaluate the security of the improved Type-1 and Type-2 GFSs when the size of each branch and the algebraic degree of F-functions are specified. Our results show that the distinguishers are affected by the parameters to various levels, which will provide valuable reference for designing GFS ciphers. Although our search algorithm is generic, it can improve integral distinguishers for specific ciphers. For instance, it constructs several 16-round integral distinguishers for LBlock and TWINE, which directly extends the numbers of attacked rounds.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Adams, C.: The CAST-256 encryption algorithm. In: AES proposal (1998) Adams, C.: The CAST-256 encryption algorithm. In: AES proposal (1998)
2.
Zurück zum Zitat Daemen, J., Knudsen, L.R., Rijmen, V.: The block cipher SQUARE. In: Biham, E. (ed.) FSE 1997. LNCS, vol. 1267, pp. 149–165. Springer, Heidelberg (1997) CrossRef Daemen, J., Knudsen, L.R., Rijmen, V.: The block cipher SQUARE. In: Biham, E. (ed.) FSE 1997. LNCS, vol. 1267, pp. 149–165. Springer, Heidelberg (1997) CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Knudsen, L.R., Wagner, D.: Integral cryptanalysis. In: Daemen, J., Rijmen, V. (eds.) FSE 2002. LNCS, vol. 2365, p. 112. Springer, Heidelberg (2002) CrossRef Knudsen, L.R., Wagner, D.: Integral cryptanalysis. In: Daemen, J., Rijmen, V. (eds.) FSE 2002. LNCS, vol. 2365, p. 112. Springer, Heidelberg (2002) CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Nyberg, K.: Generalized Feistel networks. In: Kim, K., Matsumoto, T. (eds.) ASIACRYPT 1996. LNCS, vol. 1163, pp. 91–104. Springer, Heidelberg (1996) Nyberg, K.: Generalized Feistel networks. In: Kim, K., Matsumoto, T. (eds.) ASIACRYPT 1996. LNCS, vol. 1163, pp. 91–104. Springer, Heidelberg (1996)
5.
Zurück zum Zitat Shibutani, K.: On the diffusion of generalized Feistel structures regarding differential and linear cryptanalysis. In: Biryukov, A., Gong, G., Stinson, D.R. (eds.) SAC 2010. LNCS, vol. 6544, pp. 211–228. Springer, Heidelberg (2011) CrossRef Shibutani, K.: On the diffusion of generalized Feistel structures regarding differential and linear cryptanalysis. In: Biryukov, A., Gong, G., Stinson, D.R. (eds.) SAC 2010. LNCS, vol. 6544, pp. 211–228. Springer, Heidelberg (2011) CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Shirai, T., Shibutani, K., Akishita, T., Moriai, S., Iwata, T.: The 128-bit blockcipher CLEFIA (extended abstract). In: Biryukov, A. (ed.) FSE 2007. LNCS, vol. 4593, pp. 181–195. Springer, Heidelberg (2007) CrossRef Shirai, T., Shibutani, K., Akishita, T., Moriai, S., Iwata, T.: The 128-bit blockcipher CLEFIA (extended abstract). In: Biryukov, A. (ed.) FSE 2007. LNCS, vol. 4593, pp. 181–195. Springer, Heidelberg (2007) CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Suzaki, T., Minematsu, K.: Improving the generalized Feistel. In: Hong, S., Iwata, T. (eds.) FSE 2010. LNCS, vol. 6147, pp. 19–39. Springer, Heidelberg (2010) CrossRef Suzaki, T., Minematsu, K.: Improving the generalized Feistel. In: Hong, S., Iwata, T. (eds.) FSE 2010. LNCS, vol. 6147, pp. 19–39. Springer, Heidelberg (2010) CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Suzaki, T., Minematsu, K., Morioka, S., Kobayashi, E.: TWINE: a lightweight block cipher for multiple platforms. In: Knudsen, L.R., Wu, H. (eds.) SAC 2012. LNCS, vol. 7707, pp. 339–354. Springer, Heidelberg (2013) CrossRef Suzaki, T., Minematsu, K., Morioka, S., Kobayashi, E.: TWINE: a lightweight block cipher for multiple platforms. In: Knudsen, L.R., Wu, H. (eds.) SAC 2012. LNCS, vol. 7707, pp. 339–354. Springer, Heidelberg (2013) CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Todo, Y.: Integral cryptanalysis on full MISTY1. In: Gennaro, R., Robshaw, M. (eds.) CRYPTO 2015. LNCS, vol. 9215, pp. 413–432. Springer, Heidelberg (2015)CrossRef Todo, Y.: Integral cryptanalysis on full MISTY1. In: Gennaro, R., Robshaw, M. (eds.) CRYPTO 2015. LNCS, vol. 9215, pp. 413–432. Springer, Heidelberg (2015)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Todo, Y.: Structural evaluation by generalized integral property. In: Oswald, E., Fischlin, M. (eds.) EUROCRYPT 2015. LNCS, vol. 9056, pp. 287–314. Springer, Heidelberg (2015) Todo, Y.: Structural evaluation by generalized integral property. In: Oswald, E., Fischlin, M. (eds.) EUROCRYPT 2015. LNCS, vol. 9056, pp. 287–314. Springer, Heidelberg (2015)
11.
Zurück zum Zitat Wu, W., Zhang, L.: LBlock: a lightweight block cipher. In: Lopez, J., Tsudik, G. (eds.) ACNS 2011. LNCS, vol. 6715, pp. 327–344. Springer, Heidelberg (2011) CrossRef Wu, W., Zhang, L.: LBlock: a lightweight block cipher. In: Lopez, J., Tsudik, G. (eds.) ACNS 2011. LNCS, vol. 6715, pp. 327–344. Springer, Heidelberg (2011) CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Yanagihara, S., Iwata, T.: On permutation layer of Type 1, Source-Heavy, and Target-Heavy generalized Feistel structures. In: Lin, D., Tsudik, G., Wang, X. (eds.) CANS 2011. LNCS, vol. 7092, pp. 98–117. Springer, Heidelberg (2011) CrossRef Yanagihara, S., Iwata, T.: On permutation layer of Type 1, Source-Heavy, and Target-Heavy generalized Feistel structures. In: Lin, D., Tsudik, G., Wang, X. (eds.) CANS 2011. LNCS, vol. 7092, pp. 98–117. Springer, Heidelberg (2011) CrossRef
Metadaten
Titel
Structural Evaluation for Generalized Feistel Structures and Applications to LBlock and TWINE
verfasst von
Huiling Zhang
Wenling Wu
Copyright-Jahr
2015
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-26617-6_12