Daily Arxiv

전 세계에서 발간되는 인공지능 관련 논문을 정리하는 페이지 입니다.
본 페이지는 Google Gemini를 활용해 요약 정리하며, 비영리로 운영 됩니다.
논문에 대한 저작권은 저자 및 해당 기관에 있으며, 공유 시 출처만 명기하면 됩니다.

Neural-Inspired Advances in Integral Cryptanalysis

Created by
  • Haebom

저자

Liu Zhang, Yiran Yao, Danping Shi, Dongchen Chai, Jian Guo, Zilong Wang

개요

Gohr 등의 CRYPTO 2019 연구 및 후속 연구에서 영감을 받아, 본 논문은 신경망을 이용하여 적분 특성과 관련된 특징을 학습하고, 이를 최적화된 탐색 프레임워크에 통합합니다. 신경망을 통해 얻은 적분 구별자는 기존 자동 탐색 모델이 최적의 구별자를 찾지 못하는 경우가 많다는 것을 보여주며, 이를 해결하기 위해 모델 정확도와 계산 효율성을 균형 있게 고려한 meet-in-the-middle 탐색 프레임워크를 개발합니다. 결과적으로 SKINNY64/64에 대한 11라운드 적분 구별자에 필요한 활성 평문 비트 수를 줄이고, 이전 최고 기록보다 1라운드 더 많은 12라운드 키 종속 적분 구별자를 찾아냅니다. 또한, 신경망으로 찾은 적분 구별자를 이용하여 더 많은 라운드에 대한 키 복구 공격을 가능하게 합니다. 단 하나의 활성 평문 셀만 사용하는 7라운드 키 독립적 적분 구별자를 발견하여 SKINNYn/n에 대한 15라운드 키 복구 공격을 달성하며, 이전 기록보다 1라운드 향상시켰습니다. 더불어, 신경망을 이용한 8라운드 키 종속 적분 구별자를 발견하여 SKINNY에 대한 키 복구 공격의 시간 복잡도를 더욱 감소시켰습니다.

시사점, 한계점

시사점:
신경망을 이용한 특징 탐색 프레임워크의 유효성을 검증.
기존 암호해독 방법을 개선하는 새로운 통찰력 제공.
더 정확한 적분 탐색 모델 개발.
SKINNY64/64에 대한 11라운드 및 12라운드 적분 구별자 발견.
SKINNYn/n에 대한 15라운드 키 복구 공격 가능성 제시.
SKINNY에 대한 키 복구 공격의 시간 복잡도 감소.
한계점:
본 논문에서 제시된 방법의 일반성 및 다른 암호 알고리즘에 대한 적용 가능성에 대한 추가 연구 필요.
신경망 학습 과정의 복잡성 및 계산 비용에 대한 고려 필요.
더욱 효율적인 meet-in-the-middle 탐색 프레임워크 개발을 위한 추가 연구 필요.
👍