Estimating the Probabilities of Low-Weight Differential and Linear Approximations on PRESENT-Like Ciphers

Abdelraheem, Mohamed Ahmed

doi:10.1007/978-3-642-37682-5_26

Cited by 12 publications

(9 citation statements)

References 20 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…There are several algorithms which permit the estimation of the ELP of a linear approximation. In our attacks on PRESENT we used the sparse correlation matrix method in a similar manner to [1].…”

Section: Linear Hullsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Improving Key-Recovery in Linear Attacks: Application to 28-Round PRESENT

Flórez-Gutiérrez

Naya-Plasencia

2020

Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2020

View full text Add to dashboard Cite

Linear cryptanalysis is one of the most important tools in use for the security evaluation of symmetric primitives. Many improvements and refinements have been published since its introduction, and many applications on different ciphers have been found. Among these upgrades, Collard et al. proposed in 2007 an acceleration of the key-recovery part of Algorithm 2 for last-round attacks based on the FFT. In this paper we present a generalized, matrix-based version of the previous algorithm which easily allows us to take into consideration an arbitrary number of key-recovery rounds. We also provide efficient variants that exploit the key-schedule relations and that can be combined with multiple linear attacks. Using our algorithms we provide some new cryptanalysis on PRESENT, including, to the best of our knowledge, the first attack on 28 rounds.

show abstract

Section: Linear Hullsmentioning

confidence: 99%

“…Then, the element-wise square of this matrix can be elevated to the number of rounds r to obtain an approximation of the ELP of all the linear approximations whose input and output masks are in this family. A similar approach is detailed in [1].…”

Section: Linear Distinguishers For Presentmentioning

confidence: 99%

Improving Key-Recovery in Linear Attacks: Application to 28-Round PRESENT

Flórez-Gutiérrez

Naya-Plasencia

2020

Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Linear and differential attacks are the most powerful attacks in the MD analysis of hash functions. Compared to PHOTON, ARMADILLO and SPONGENT-256 also offer signature features, but both are vulnerable to attacks, where ARMIDLLO2 has been attacked by local linearization (practical semi-free-start collision attack) [47] and SPONGENT has been attacked by linear distinguishers (23 rounds) [48] and (13 rounds) [49] for all SPONGENT versions; and additionally, they need the most computations (3281 GE and 8653 GE) compared PHOTON-256 (2177 GE). PHOTON is a reliable algorithm against linear and differential attacks [41].…”

Section: Overview Of Techniquesmentioning

confidence: 99%

RAMHU: A New Robust Lightweight Scheme for Mutual Users Authentication in Healthcare Applications

Al-Zubaidie

Zhang

2019

Security and Communication Networks

View full text Add to dashboard Cite

Providing a mechanism to authenticate users in healthcare applications is an essential security requirement to prevent both external and internal attackers from penetrating patients' identities and revealing their health data. Many schemes have been developed to provide authentication mechanisms to ensure that only legitimate users are authorized to connect, but these schemes still suffer from vulnerable security. Various attacks expose patients' data for malicious tampering or destruction. Transferring healthrelated data and information between users and the health centre makes them exposed to penetration by adversaries as they may move through an insecure channel. In addition, previous mechanisms have suffered from the poor protection of users' authentication information. To ensure the protection of patients' information and data, we propose a scheme that authenticates users based on the information of both the device and the legitimate user. In this paper, we propose a Robust Authentication Model for Healthcare Users (RAMHU) that provides mutual authentication between server and clients. This model utilizes an Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme (ECIES) and PHOTON to achieve strong security and a good overall performance. RAMHU relies on multi pseudonyms, physical address, and one-time password mechanisms to authenticate legitimate users. Moreover, extensive informal and formal security analysis with the automated validation of Internet security protocols and applications (AVISPA) tool demonstrates that our model offers a high level of security in repelling a wide variety of possible attacks.

show abstract

“…As most of the embedded applications do not necessarily provide full second-preimage security, the most compact variants provide lower protection to enhance performance in the most constrained environments. Linear distinguisher attacks on reduced versions of SPONGENT are reported in [96]. In this paper, we use the most constrained variant of SPONGENT-80-8-88.…”

Section: Network Application Network Application Network Application Network Applicationmentioning

confidence: 99%

“…It performs well in software and hardware. It supports several sizes for key (64,72,96,128,144,192,256) and block (32,48,64,96,128) and round numbers (32,36,42,44,52,54,68,69,72). Independent cryptanalysis efforts on SIMON [289] present a series of observations on the cipher's construction and attacks on reduced round versions.…”

Section: Feistel Ciphersmentioning

confidence: 99%

SPD-Safe: security, privacy and dependability management on embedded systems in safety-critical applications

Chatzivasilis¹,

Χατζηβασίλης²

View full text Add to dashboard Cite

Ο προσδιορισμός και η μέτρηση των ιδιοτήτων που παρέχει ένα σύστημα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ανάλυση κινδύνου κατά τη διάρκεια των διαδικασιών ανάπτυξης και διαχείρισης. Μεγάλοι οργανισμοί, όπως η NASA και η αυτοκινητοβιομηχανία FORD, εφαρμόζουν τυπικές μεθόδους για να διασφαλίσουν ότι τα παραγόμενα συστήματα πληρούν τις απαιτήσεις σχεδίασης και επιτυγχάνουν τους επιθυμητούς στόχους που είναι κρίσιμης σημασίας για την επίτευξη της αποστολή.Η αποτελεσματικότητα των επιθέσεων στον κυβερνοχώρο αναδεικνύει την ασφάλεια ως κύρια ιδιότητα ενός συστήματος. Η ιδιωτικότητα γίνεται επίσης σημαντική, καθώς τα σύγχρονα συστήματα επεξεργάζονται μεγάλους όγκους προσωπικών δεδομένων. Ωστόσο, η απλή δημιουργία μηχανισμών ασφάλειας και προστασίας της ιδιωτικής ζωής δεν εγγυάται προστασία. Πρέπει επίσης να επαληθευτεί η αξιοπιστία της λύσης. Η διαχείριση της φυσικής ασφάλειας είναι ζωτικής σημασίας, καθώς κάθε περιστατικό μπορεί να οδηγήσει σε πιθανή ζημιά ή ακόμα και σε τραυματισμό.Η αντιμετώπιση του υπολογισμού της συνολικής ασφάλειας, της ιδιωτικότητας, και της αξιοπιστίας (ΑΙΑ) με πρακτικό και συστηματικό τρόπο είναι δύσκολη. Το πρόβλημα δυσκολεύει όταν αντιμετωπίζουμε ένα σύνθετο σύστημα. Στην εποχή της διάχυτης και πανταχού παρουσίας υπολογιστικής, πολλά συστήματα είναι δυναμικά συντεθειμένα, με μεγάλους όγκους ετερογενών ενσωματωμένων και κινητών συσκευών να ανταλλάσσουν πληροφορίες.Αυτή η εργασία εξετάζει θέματα ΑΙΑ και φυσικής ασφάλειας που σχετίζονται με το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (ΔτΠ) σε συνεργασία με την Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ). Τυπικές μέθοδοι εφαρμόζονται για τη σύνθεση του συστήματος και την επικύρωση του επιπέδου ΑΙΑ στα συστήματα αξιολόγησης. Στη συνέχεια, η διαδικασία ΤΝ μπορεί να διαχειριστεί το σύστημα σε πραγματικό χρόνο για να προστατεύσει το ίδιο το σύστημα και τους χρήστες του περιβάλλοντα χώρου. Για παράδειγμα, μια εφαρμογή έξυπνης πανεπιστημιούπολης μπορεί να βοηθήσει τις συνθήκες διαβίωσης κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας και να καταπολεμήσει τις κυβερνο-επιθέσεις. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, όπως η πυρκαγιά ή ο σεισμός, η ΤΝ διαχειρίζεται τον περιβάλλοντα έξυπνο εξοπλισμό για να βοηθήσει στην έγκαιρη και ασφαλή εκκένωση όλων των ανθρώπων. Σε άλλα σενάρια έξυπνης πόλης, το σύστημα μπορεί να ανιχνεύσει την φυσική παραβίαση της κρίσιμης σιδηροδρομικής υποδομής ή τροχαία ατυχήματα και να ενημερώσει τις εμπλεκόμενες αρχές για τη λήψη μέτρων. Πληροφορίες σχετικά με το περιστατικό και την κατάσταση της υγείας των επιβατών διανέμονται στις αρχές. Ο στόχος είναι να επιτευχθεί γρήγορη ανταπόκριση με τα κατάλληλα μέσα διάσωσης.Τα κύρια επιτεύγματα αυτής της μελέτης περιλαμβάνουν ένα τυπικό πλαίσιο που περιγράφει τις ιδιότητες ΑΙΑ ενός σύνθετου συστήματος και των υποσυστημάτων του και τον τρόπο με τον οποίο αυτά τα χαρακτηριστικά επηρεάζονται από τις αλλαγές στην αρχιτεκτονική δομή. Η εφαρμογή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επαλήθευση της σύνθεσης, την επικύρωση της ασφάλειας, τη σύγκριση των διαφορετικών ρυθμίσεων του συστήματος και την αξιολόγηση των επιπτώσεων μιας αλλαγής σε ένα σύστημα. Επιπλέον, το προτεινόμενο πλαίσιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ενδιάμεσο λογισμικό για την παρακολούθηση και διαχείριση σε πραγματικό χρόνο ενός συστήματος. Από τεχνικής πλευράς, το πλαίσιο διαμορφώνεται ως διαδικασία συλλογιστικής των πρακτόρων JADE και μεταφέρεται στην πλατφόρμα middleware OSGi. Το επίπεδο δικτύου προστατεύεται επιπλέον από ένα καινοτόμο ασφαλές πρωτόκολλο δρομολόγησης βασισμένο σε εμπιστευτικότητα το οποίο παρέχει ενισχυμένη ασφάλεια και επίδοση, ξεπερνώντας τις σημερινές λύσεις. Ελαφριά δομικά στοιχεία κρυπτογραφίας υλοποιήθηκαν σε επίπεδο συσκευής ώστε να εξασφαλιστούν η αυθεντικότητα, η εμπιστευτικότητα, και η ακεραιότητα.Η ανάπτυξη εφαρμόζεται και επιδεικνύεται σε πέντε κύρια σενάρια:•Μια εφαρμογή για έξυπνο σπίτι για την αξιολόγηση και τη διαχείριση ενσωματωμένων συσκευών με δυνατότητες περιβαλλοντικής ευφυΐας για την παροχή βοήθειας στις συνθήκες διαβίωσης.•Ένα σύστημα ΔτΠ για την ανάπτυξη γεωργικών μηχανισμών ακριβείας με ασύρματα δίκτυα αισθητήρων (ΑΔΑ) για την παρακολούθηση των ελαιώνων ή των δασών καθώς και τον εντοπισμό και την αντιμετώπιση των κυβερνο-επιθέσεων.•Μια εφαρμογή έξυπνης πανεπιστημιούπολης για τον σχεδιασμό μετριασμού καταστροφών που διαχειρίζεται τον περιβάλλοντα έξυπνο εξοπλισμό και βοηθά στην έγκαιρη και ασφαλή εκκένωση όλων των εκτοπισμένων σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, όπως η πυρκαγιά.•Ένα κυβερνο-φυσικό σύστημα (ΚΦΣ) σιδηροδρόμων για έξυπνες μεταφορές με ΑΔΑ στα μέσα μεταφοράς και κατά μήκος της διαδρομής που παρακολουθούν συνεχώς την υποδομή για συμβάντα που σχετίζονται με την φυσική ασφάλεια, παρέχοντας ταυτόχρονα προστασία από επιθέσεις στον κυβερνοχώρο.•Μια διαχείριση στόλου έξυπνων οχημάτων, όπου το σύστημα παρακολουθεί τα υποκείμενα οχήματα κατά το χρόνο εκτέλεσης, προστατεύοντας από επιθέσεις στον κυβερνοχώρο. Το σύστημα μπορεί επίσης να ανιχνεύσει τροχαία ατυχήματα και να ενημερώσει τις εμπλεκόμενες αρχές για την ανάληψη ενεργειών.

show abstract

Estimating the Probabilities of Low-Weight Differential and Linear Approximations on PRESENT-Like Ciphers

Cited by 12 publications

References 20 publications

Improving Key-Recovery in Linear Attacks: Application to 28-Round PRESENT

Improving Key-Recovery in Linear Attacks: Application to 28-Round PRESENT

RAMHU: A New Robust Lightweight Scheme for Mutual Users Authentication in Healthcare Applications

SPD-Safe: security, privacy and dependability management on embedded systems in safety-critical applications

Contact Info

Product

Resources

About