基于決策樹的SM4 分組密碼工作模式識別

紀(jì)文桃，李媛媛，秦寶東，2

（1.西安郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院，西安 710121；2.西安郵電大學(xué)無線網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，西安 710121）

0 概述

密碼學(xué)包括2 個重要的分支，即密碼編碼學(xué)和密碼分析學(xué)。在信息時代，網(wǎng)絡(luò)安全已成為國家安全的重要組成部分，而密碼編碼學(xué)和密碼分析學(xué)在其中扮演著不可或缺的角色。目前，網(wǎng)絡(luò)空間中不僅存在多種數(shù)據(jù)類型，例如視頻、文本、圖像等，而且數(shù)據(jù)量大、冗余度高。因此，需要研究合理的數(shù)據(jù)處理方案。機(jī)器學(xué)習(xí)與密碼學(xué)的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)對大量密文數(shù)據(jù)的有效處理。機(jī)器學(xué)習(xí)提供了聚類分類算法來分析數(shù)據(jù)，而密碼學(xué)則能保證數(shù)據(jù)安全。

密碼編碼學(xué)是一種保護(hù)信息在傳遞過程中不被第三方或者敵方所解讀、利用和竊取的技術(shù)，它解決的主要問題是信息的安全性問題。在現(xiàn)實(shí)生活中，總會存在一些用戶在未經(jīng)信息持有者授權(quán)或者本就無意愿將信息共享的情況下，對所傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行非法獲取、惡意篡改以及刪除和偽造。密碼學(xué)者對此采取的措施主要是使用密碼分析技術(shù)來進(jìn)一步完善所設(shè)計(jì)的密碼方案并優(yōu)化方案中所包含的密碼算法。目前使用較多的密碼分析技術(shù)都是基于Kerckhoffs［1］這一原則，即在進(jìn)行密碼分析時分析者是知道具體密碼算法的。根據(jù)可用于密碼分析的信息，密碼分析攻擊的手段可分為唯密文攻擊和已知明文攻擊、選擇明文攻擊、選擇密文攻擊和側(cè)信道攻擊。在現(xiàn)實(shí)情況下，密文數(shù)據(jù)是密碼分析者唯一容易獲得的信息。……