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基于反向神经网络的硬件木马识别
1
作者 张凡 董晨 +1 位作者 陈景辉 贺国荣 《信息与电脑》 2019年第13期51-55,共5页
针对侧信道、逻辑功能、逆向工程等硬件木马检测技术存在高成本、高设备要求、易受工艺噪声影响和不适用于大规模电路等问题,提出了一种基于反向神经网络的门级硬件木马识别方法。通过提取电路的门级网表特征,使用电路特征集构建全新反... 针对侧信道、逻辑功能、逆向工程等硬件木马检测技术存在高成本、高设备要求、易受工艺噪声影响和不适用于大规模电路等问题,提出了一种基于反向神经网络的门级硬件木马识别方法。通过提取电路的门级网表特征,使用电路特征集构建全新反向神经网络,训练成门级硬件木马分类器。通过不断调整神经网络的隐藏层数和节点数,实现门级硬件木马识别,最终达到99.82%的正常电路识别率、87.83%的木马识别率和99.27%的线网准确度,在正常电路几乎完全识别的前提下,获得了较高的硬件木马识别效果。 展开更多
关键词 集成电路 门级网表 硬件木马 反向神经网络
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ZUC算法的线路优化实现
2
作者 邹剑 黄倩 +2 位作者 魏子豪 李立基 吴文玲 《密码学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期1108-1125,共18页
当前还未发现ZUC算法S盒的高效线路实现方案,一般以查找表的方式进行实现.该操作将消耗大量的硬件资源,非常不适用于在受限环境下使用ZUC算法.针对上述不足,本文首次给出ZUC算法S盒的完整线路实现以及线性变换的in-place实现,可以有效... 当前还未发现ZUC算法S盒的高效线路实现方案,一般以查找表的方式进行实现.该操作将消耗大量的硬件资源,非常不适用于在受限环境下使用ZUC算法.针对上述不足,本文首次给出ZUC算法S盒的完整线路实现以及线性变换的in-place实现,可以有效地降低ZUC算法线路实现的资源开销.ZUC算法中的S盒由4个大小为8×8的S盒组合而成,即S=(S_(0),S_(1),S_(2),S_(3)),其中S_(0)=S_(2),S_(1)=S_(3).首先,使用穷举剪枝的搜索策略以及基于SAT的S盒优化技术给出S_(0)中3个P变换的高效线路实现,进而首次得到S_(0)的紧凑线路实现.其次,根据S_(1)的代数表达式,通过应用几种最先进的组合逻辑最小化技术,对正规基下F28域上求逆运算的720种塔域表示进行全面的研究,得到S_(1)的紧凑线路实现.相较于以往基于复合域的实现方法,节省了25.48%的硬件开销.最后,将ZUC算法中的线性变换转换成矩阵形式,并使用优化线性矩阵的启发式算法得到其in-place实现,减少了34.77%的XOR门数,且不需要使用额外的辅助比特.本文研究将会对传统环境下以及量子环境下ZUC算法的线路实现产生积极的影响. 展开更多
关键词 ZUC S盒 线性变换 线路实现
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对缩减轮数SM3散列函数改进的原像与伪碰撞攻击 被引量：2
3
作者 邹剑 董乐 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期46-55,共10页
提出了对SM3散列函数32轮的原像攻击和33轮的伪碰撞攻击。利用差分中间相遇攻击与biclique技术改进了对SM3的原像分析结果,将攻击结果从之前的30轮提高到了32轮。基于上述方法,通过扩展32轮原像攻击中的差分路径,对SM3构造了33轮的伪碰... 提出了对SM3散列函数32轮的原像攻击和33轮的伪碰撞攻击。利用差分中间相遇攻击与biclique技术改进了对SM3的原像分析结果,将攻击结果从之前的30轮提高到了32轮。基于上述方法,通过扩展32轮原像攻击中的差分路径,对SM3构造了33轮的伪碰撞攻击。以2^(254.5)的时间复杂度与25的空间复杂度构造了对SM3的32轮原像攻击,并以2^(126.7)的时间复杂度与23的空间复杂度构造了对SM3的33轮伪碰撞攻击。 展开更多
关键词 SM3散列函数 原像攻击 伪碰撞攻击 差分中间相遇攻击 BICLIQUE
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非平衡r-碰撞问题的高效解决算法
4
作者 邹剑 李金春 +1 位作者 董乐 李灵琛 《密码学报》 CSCD 2023年第3期574-587,共14页
目前,在非平衡环境下的r-碰撞问题还没有得到有效的解决.本文提出了一种新的高效算法来对r个不同的非平衡函数寻找对应的r-碰撞.新算法是将现有的r-碰撞算法、并行碰撞搜索算法与非平衡中间相遇攻击技术进行有机结合.具体攻击过程如下所... 目前,在非平衡环境下的r-碰撞问题还没有得到有效的解决.本文提出了一种新的高效算法来对r个不同的非平衡函数寻找对应的r-碰撞.新算法是将现有的r-碰撞算法、并行碰撞搜索算法与非平衡中间相遇攻击技术进行有机结合.具体攻击过程如下所示:首先,攻击者把r个函数分成左右两个集合,当r为偶数时,其对应的左右集合分别为■和■,并需要在左右集合中对应位置的两个非平衡函数fli和■之间寻找碰撞.以第i对为例,攻击者在碰撞-收集阶段可以采用PCS算法收集两个非平衡函数fli和fti的2mi个碰撞.注意到,攻击者需要对左右集合中?r/2?个位置对重复上述寻找碰撞的操作.如果r是奇数,攻击者还需要对剩下的函数f收集2m0个函数值.在碰撞-收集阶段之后,攻击者采用中间相遇攻击在r-?r/2?个列表中寻找r-碰撞.新算法的主要结果是:(1)与现有的r-碰撞算法不同,新算法的时间复杂度是由所需存储量和所选择的分组方法决定的.(2)在存储足够的情况下,新的r-碰撞算法的时间复杂度公式为:当r=2k时,时间复杂度为■;当r=2k+1时,时间复杂度为■,其中Rlj表示左集合中实现代价最大的函数的实现代价,Rc表示未配对函数的实现代价,■表示右集合中各函数实现代价.对于r=2k(或r=2k+1),攻击者首先需要找到■(或■,从而求出该情况下的最佳分组方法和最佳时间复杂度.(3)在存储有限的情况下,如果不知道所有分组方法所需的时间复杂度,攻击者就无法得到最佳的时间复杂度. 展开更多
关键词 r-碰撞算法 并行碰撞搜索算法 非平衡中间相遇攻击
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低T深度条件下ZUC-128的高效量子线路实现
5
作者 邹剑 向思明 +1 位作者 邹长忠 吴文玲 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2024年第12期34-51,共18页
祖冲之密码算法(ZUC)是我国推出的一种流密码算法,本文主要研究如何以较低T深度实现ZUC-128算法的完整量子线路.S盒是ZUC-128算法非线性组件的重要组成部分,本文首先通过穷搜剪枝策略和塔域分解技术分别获得了S_(0)和S_(1)的经典线路实... 祖冲之密码算法(ZUC)是我国推出的一种流密码算法,本文主要研究如何以较低T深度实现ZUC-128算法的完整量子线路.S盒是ZUC-128算法非线性组件的重要组成部分,本文首先通过穷搜剪枝策略和塔域分解技术分别获得了S_(0)和S_(1)的经典线路实现,然后分两步设计S_(0)和S_(1)量子线路:第一步是减小经典线路的与门深度,第二步是实现量子线路的T深度等于经典线路的与门深度.本文新型的S_(0)和S_(1)的量子线路的T深度都为7.同时本文还研究了加法器和L函数的量子线路实现,以降低整体线路的T深度.最后本文探索出了ZUC-128算法整个流程的量子线路构造,当工作步骤中的L=32轮时,该量子线路需要46008个量子比特,682340个T门,2008535个CNOT门和42680个NOT门,T深度为11341,其量子比特数与T深度的乘积为5.22×10^(8). 展开更多
关键词 ZUC-128 塔域分解 量子线路
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