• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5717-5730
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• 2019

LBlock-s is the core block cipher of authentication encryption algorithm LAC, which uses the same structure of LBlock and an improved key schedule algorithm with better diffusion property. Using the differential properties of the key schedule algorithm and the cryptanalytic technique which combines impossible boomerang attacks with related-key attacks, a 15-round related-key impossible boomerang distinguisher is constructed for the first time. Based on the distinguisher, an attack on 22-round LBlock-s is proposed by adding 4 rounds on the top and 3 rounds at the bottom. The time complexity is about only 2^68.76 22-round encryptions and the data complexity is about 2⁵⁸ chosen plaintexts. Compared with published cryptanalysis results on LBlock-s, there has been a sharp decrease in time complexity and an ideal data complexity.

• 정보보호학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.87-93
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• 2002

SHACAL은 NESSIE 프로젝트에 발표된 블록 암호로서 국제 해쉬 표준인 SHA-1에 기반한다. SHACAL은 XOR 연산, 덧셈에 대한 modular 연산 및 비트별 계산 가능한 부울 함수를 사용한다. 이러한 연산들과 부울 함수의 사용은 차분 공격을 어렵게 만든다. 즉, 비교적 높은 확률을 가지는 긴 라운드의 차분 특성식을 찾기 힘들게 한다. 그러나 SHACAL은 높은 확률의 짧은 차분 특성식들을 가지고 있으며, 이를 이용하여 36-step 부메랑 distinguisher를 꾸밀 수 있다. 본 논문에서는 36-step 부메랑 distinguisher를 이용하여 다양한 키 길이를 가지는 SHACAL의 축소된 라운드에 대한 확장된 부메랑 공격을 소개한다. 공격 결과를 요약하면 256 비트 키를 사용하는 39-step SHACAL과 512 비트 키를 사용하는 47-step SHACAL은 확장된 부메랑 공격이 가능하다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제19C권1호
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• pp.55-62
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• 2012

64-비트 블록 암호 KT-64는 CSPNs (Controlled Substitution-Permutation Networks)를 사용하여 FPGA와 같은 하드웨어 구현에 적합하도록 설계된 블록 암호이다. 본 논문에서는 블록 암호 KT-64의 전체 라운드에 대한 확장된 연관키 부메랑 공격을 제안한다. 본 논문에서 소개하는 공격은 KT-64에 대한 최초의 공격이며, $2^{45.5}$개의 연관키 선택 평문을 이용하여 $2^{65.17}$의 KT-64 암호화 연산을 수행하여 KT-64의 비밀키를 복구한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.171-179
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• 2011

블록 암호는 Feistel 구조와 SPN 구조로 나눌 수 있다. Feistel 구조는 암호 및 복호 알고리즘이 같은 구조이고, SPN 구조는 암호 및 복호 알고리즘이 다르다. SPN 구조에서의 암호 및 복호 라운드 함수는 키 합산층과 S-박스에 의하여 혼돈을 수행하는 치환층 및 확산층의 세 단계로 구성된다. AES, ARIA 등 많은 SPN 구조에서 8 비트 S-박스를 사용하므로 Square 공격, 부메랑 공격, 불능 차분 공격 등이 유효하다. 본 논문에서는 암호와 복호 과정이 동일한 SPN 구조 블록 암호 알고리즘을 제안한다. SPN 구조 전체를 짝수인 N 라운드로 구성하고 1 라운드부터 N/2 라운드까지는 정함수를 적용하고, (N/2)+1 라운드부터 N 라운드까지는 역함수를 적용한다. 또한 정함수단과 역함수단 사이에 대칭 블록을 구성하는 대칭단을 삽입한다. 대칭단은 간단한 비트 슬라이스 대합 S-박스로 구성한다. 비트 슬라이스 대합 S-박스는 Square 공격, 부메랑 공격, 불능 차분 공격 등의 공격을 어렵게 한다. 본 논문에서 제안한 SPN 블록 암호는 제한적 하드웨어 및 소프트웨어 환경인 스마트카드와 전자칩이 내장된 태그와 같은 RFID 환경에서 안전하고 효율적인 암호 시스템을 구성할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.9-17
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• 2012

본 논문에서는 암호와 복호 과정이 동일한 SPN 구조 256 비트 블록 암호 알고리즘인 가칭 XSB(eXtended SPN Block cipher)를 제안한다. XSB는 짝수 N 라운드로 구성하고, 1 라운드부터 N/2-1 라운드까지는 전함수를 적용하고, N/2+1 라운드부터 N 라운드까지는 후함수를 적용한다. 각 라운드는 키 합산층, 치환층, 바이트 교환층 및 확산층의 네 단계로 구성한다. 또한 전함수단과 후함수단 사이에 대칭 블록을 구성하는 대칭단을 삽입한다. 대칭단은 간단한 비트 슬라이스 대합 S-박스로 구성한다. 비트 슬라이스 대합 S-박스는 Square 공격, 부매랑 공격, 불능차분 공격 등의 공격을 어렵게 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권6호
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• pp.2148-2167
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• 2021

The proliferation of the Internet of Things (IoT) technologies and applications, especially the rapid rise in the use of mobile devices, from individuals to organizations, has led to the fundamental role of secure wireless networks in all aspects of services that presented with many opportunities and challenges. To ensure the CIA (confidentiality, integrity and accessibility) security model of the networks security and high efficiency of performance results in various resource-constrained applications and environments of the IoT platform, DDO-(data-driven operation) based constructions have been introduced as a primitive design that meet the demand of high speed encryption systems. Among of them, the TMN-family ciphers which were proposed by Tuan P.M., Do Thi B., etc., in 2016, are entirely suitable approaches for various communication applications of wireless mobile networks (WMNs) and advanced wireless sensor networks (WSNs) with high flexibility, applicability and mobility shown in two different algorithm selections, TMN64 and TMN128. The two ciphers provide strong security against known cryptanalysis, such as linear attacks and differential attacks. In this study, we demonstrate new probability results on the security of the two TMN construction versions - TMN64 and TMN128, by proposing efficient related-key recovery attacks. The high probability characteristics (DCs) are constructed under the related-key differential properties on a full number of function rounds of TMN64 and TMN128, as 10-rounds and 12-rounds, respectively. Hence, the amplified boomerang attacks can be applied to break these two ciphers with appropriate complexity of data and time consumptions. The work is expected to be extended and improved with the latest BCT technique for better cryptanalytic results in further research.