Algebraická kryptoanalýza zmenšených verzí šifry AES

Abstract

Tato práce navrhuje a demonstruje nové postupy v algebraické kryptoanalýze zmenšených verzí šifry s názvem Advanced Encryption Standard (AES). Tuto šifru modelujeme jako systém polynomiálních rovnic nad GF(2), který zahrnuje pouze proměnné počátečního klíče, a následně se pokoušíme takový systém vyřešit. Ukážeme například, že jeden z útoků může na současném CPU obnovit tajný klíč pro jedno kolo AES-128 za méně než jednu minutu. Tento útok vyžaduje pouze dva známé otevřené texty a jejich odpovídající šifrové texty.This work proposes and demonstrates new advances in algebraic cryptanalysis of small scale derivatives of the Advanced Encryption Standard (AES). We model the AES as a system of polynomial equations over GF(2), which involves only the variables of the initial key, and we subsequently attempt to solve such a system. We show, for example, that one of the attacks can recover the secret key for one round of the AES-128 under one minute on a contemporary CPU. This attack requires only two known plaintexts and their corresponding ciphertexts.