RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Прикладная дискретная математика. Приложение // Архив

ПДМ. Приложение, 2021, выпуск 14, страницы 46–48 (Mi pdma527)

Дискретные функции

О свойствах разностных характеристик XOR по модулю $2^n$

Н. Мухаa, Н. А. Коломеецb, Д. А. Ахтямовc, И. А. Суторминb, М. А. Панферовd, К. М. Титоваd, Т. А. Боничd, Е. А. Ищуковаe, Н. Н. Токареваbdf, Б. Ф. Жантуликовd

a Strativia, г. Ларго, Мэриленд
b Институт математики им. С.Л. Соболева СО РАН, г. Новосибирск
c Еврейский университет, г. Иерусалим
d Новосибирский государственный университет
e Южный федеральный университет, г. Таганрог
f Лаборатория криптографии JetBrains Research, г. Новосибирск

Аннотация: Рассматривается вероятность $\mathrm{adp}^{\oplus}(\alpha,\beta,\gamma)$ преобразования разностей в функции XOR по модулю $2^n$, где $\alpha,\beta,\gamma \in \mathbb{Z}_{2}^{n}$. Эта величина используется при анализе примитивов с симметричным ключом, сочетающих XOR и сложение по модулю, например ARX-конструкций. Основное внимание уделяется характеристикам с максимальной вероятностью при одном фиксированном аргументе. Установлено, что $\max_{\alpha, \beta} \mathrm{adp}^{\oplus}(\alpha,\beta,\gamma) = \mathrm{adp}^{\oplus}(0,\gamma,\gamma)$, и доказано, что существуют либо две, либо восемь различных пар $(\alpha,\beta)$, для которых достигается вероятность $\mathrm{adp}^{\oplus}(0,\gamma,\gamma)$. Получены упрощенное представление величины $\mathrm{adp}^{\oplus}(0,\gamma,\gamma)$ и формула для $\min_{\gamma}\mathrm{adp}^{\oplus}(0,\gamma,\gamma)$.

Ключевые слова: ARX, XOR, сложение по модулю, разностный криптоанализ.

УДК: 519.7

DOI: 10.17223/2226308X/14/7



© МИАН, 2024