IT之家 11 月 20 日消息，據(jù)中國科學(xué)院軟件研究所官方公眾號(hào)報(bào)道，近日，中國科學(xué)院軟件研究所可信智能系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)在分組加密算法的差分密碼分析方面取得一定進(jìn)展。

據(jù)悉，該工作團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)面向分組加密算法的領(lǐng)域編程語言 EasyBC，在此基礎(chǔ)上提出了通用、可擴(kuò)展的差分密碼分析方法，研制了全自動(dòng)分析工具平臺(tái) EasyBC。

▲ EasyBC 平臺(tái)流程圖，圖源 中國科學(xué)院軟件研究所官方公眾號(hào)

IT之家從中科院軟件研究所披露信息得知，該研究成果已經(jīng)以 EasyBC: A Cryptography-Specific Language for Security Analysis of Block Ciphers against Differential Cryptanalysis 為題，被編程語言國際頂級(jí)會(huì)議 POPL 2024 錄用，通訊作者是軟件所計(jì)算機(jī)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋富研究員。

據(jù)悉，分組加密算法（block cipher）是將明文分成多個(gè)等長的模塊（block），使用對(duì)稱密鑰對(duì)每組分別加密或解密，廣泛應(yīng)用于電子郵件加密、銀行交易轉(zhuǎn)賬等多個(gè)領(lǐng)域。

作為極其重要的加密協(xié)議組成，主流分組加密算法有中國國家密碼管理局頒布的 SM1、SM4 和 SM7，美國政府核定的標(biāo)準(zhǔn)算法 AES 和 3DES。

而差分密碼分析在評(píng)估分組加密算法的安全性方面發(fā)揮著核心作用，是分組加密算法標(biāo)準(zhǔn)化不可或缺的安全性分析手段。

當(dāng)前已有的差分密碼分析方法在通用性、自動(dòng)化程度方面存在一定不足，同時(shí)建模過程復(fù)雜導(dǎo)致用戶需要熟悉大量的建模方法及底層分析工具的應(yīng)用。

為解決上述不足，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種分組加密算法的密碼學(xué)專用高級(jí)編程語言 EasyBC，提供了完整的語法、類型和語義的形式定義，為分組加密算法安全性自動(dòng)分析奠定了良好基礎(chǔ)；提出了三種不同分析精度和性能的差分密碼分析方法，不僅統(tǒng)一和優(yōu)化了已有的各類加密操作的建模方法，并提出了多種新的建模方法。

▲ EasyBC 語言實(shí)現(xiàn)的 23 個(gè)加密原語，圖源 中國科學(xué)院軟件研究所官方公眾號(hào)

研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了 23 個(gè)加密原語，包括美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）認(rèn)證加密方案的底層置換算法以及多種常用分組加密算法；并對(duì)其中的分組密碼原語進(jìn)行了安全性分析，進(jìn)而驗(yàn)證了 EasyBC 語言的表達(dá)能力以及 EasyBC 工具平臺(tái)安全性自動(dòng)分析的有效性。

▲ Word-wise 實(shí)現(xiàn)的加密原語差分密碼安全性分析結(jié)果，圖源 中國科學(xué)院軟件研究所官方公眾號(hào)

中科院軟件研究所表示，該研究對(duì)分組加密算法的差分密碼分析研究具有重要意義，為后續(xù)密碼學(xué)相關(guān)研究者們進(jìn)行分組加密算法的安全性全自動(dòng)分析和各類運(yùn)算操作建模方法性能評(píng)估提供了良好的研究基礎(chǔ)和平臺(tái)支撐。