Kryptographie und Kryptoanalyse

4 Symmetrische Verfahren – Differentielle Kryptoanalyse
Differenzenverteilungstabelle von S1
Eingabediff.
S1 I ’
0
1
2
3
.
33
34
35
.
3D
3E
3F
0
64
0
0
14
4
0
2
1
0
0
0
4
4
8
2
2
0
0
0
2
6
16
4
Kryptographie und Kryptoanalyse
3
0
6
8
2
2
6
0
4
0
0
0
10
10
2
8
Ausgabedifferenzen S1 O ’
5
0
2
4
6
8
0
0
6
0
4
4
4
4
0
0
7
0
4
4
2
.
2
12
0
.
8
0
0
0
6
4
6
14
9
0
10
6
4
A
0
12
8
4
B
0
4
6
0
C
0
10
12
2
0 8 6 2 2 6 0 88
4 4 0 44
00
12 4 4
0 8 2 2 2 4 4 14 4 2 0 22
00
8 4 4
4 8 4 2 4 0 2 44
4 2 4 88
88
6 2 2
S1 I ‘ S1O ‘ , z.B.: 34x 1 x, 34 x 2 x,34 x 5 x
4 Symmetrische Verfahren – Differentielle Kryptoanalyse
Analyse der Rundenfunktion (1)
f
Kryptographie und Kryptoanalyse
E
0
0
4
2
0
6
2
0
8
4
0
0
D
0
6
6
2
6
8
2
S1E S2E S3E … S8E S1K S2K S3K … S8K E
0
2
4
2
0
4
14
gewählt: x, x* x‘ gesucht: k
S1 S1E ‘ , S2 S2E ‘ , …, S8 E‘
S1 I‘ S2 I‘ S8 I‘
S1 S2
S8
S1O, S1 *
O S2O , S2 *
O
S1 O‘
S2 O‘
P
S8 O , S8 O *
S8 O‘
beobachtet: y, y* y‘
4 Symmetrische Verfahren – Differentielle Kryptoanalyse
…
Analyse der Rundenfunktion (2)
• Gewählt: Inputpaar x, x* ( x’)
• Beobachtet: y, y* Outputdifferenz y’
1. Schritt:
Bestimmung von Kandidaten für die Belegung der Input-
Vektoren der S-Box
2. Schritt:
Ermittlung möglicher Schlüsselbits mit Hilfe der ermittelten
Input-Vektoren
• Wiederholen dieser Schritte zur weiteren Einschränkung des
Schlüsselraums
• Vollständige Suche über eingeschränkten Schlüsselraum
Beispiel: S1E = 01x, S1E* = 35x; S1O‘ = 0Dx Kryptographie und Kryptoanalyse
F
0
4
2
0
4
6
0
139
140
141
47