2023年8月JournalonCommunicationsAugust2023第44卷第8期通信学报Vol.44No.8AEUR：基于uBlock轮函数的认证加密算法设计杨亚涛1,2，董辉1，刘建韬1，张艳硕1（1.北京电子科技学院电子与通信工程系，北京100070；2.西安电子科技大学通信工程学院，陕西西安710071）摘要：为了提升认证加密算法的实现效率，同时不降低算法的安全性，基于uBlock算法设计了一种新型认证加密算法AEUR。首先，在分组密码算法uBlock轮函数的基础上，将抵抗内部碰撞攻击作为安全性目标，利用混合整数线性规划方法，搜索设计符合安全性目标的通用迭代算法结构R(t,s)。其次，利用该结构设计了认证加密算法AEUR，AEUR由认证加密和解密验证两部分构成，两部分执行过程相同，不需要额外设计操作环节，从而减少算法的资源消耗。再次，通过对比轮数状态值来验证算法的正确性，采用线性攻击、滑动攻击等多种方法分析了算法的安全性。最后，采用C语言对算法进行了软件实现，证明所提算法具有良好的软件实现性能。结果表明，以软件运行时间计算，所提算法相比AEGIS和ALE，效率分别提升了3%和46%；相比AES-GCM和ACORN，效率分别提升了74%和92%，具有较好的综合性能。关键词：认证加密；分组密码uBlock；安全性分析；软件实现中图分类号：TN92文献标志码：ADOI:10.11959/j.issn.1000−436x.2023159AEUR:authenticatedencryptionalgorithmdesignbasedonuBlockroundfunctionYANGYatao1,2,DONGHui1,LIUJiantao1,ZHANGYanshuo11.DepartmentofElectronicandCommunicationEngineering,BeijingElectronicScienceandTechnologyInstitute,Beijing100070,China2.SchoolofTelecommunicationEngineering,XidianUniversity,Xi’an710071,ChinaAbstract:Inordertoimprovetheefficiencyoftheimplementationoftheauthenticatedencryptionalgorithmwithoutcom-promisingthesecurityofthealgorithm,anewauthenticatedencryptionalgorithmAEURwasdesigned.Firstly,basedontheuBlockroundfunction,withresistancetointernalcollisionattacksasthesecurityobjective,amixedintegerlinearprogram-mingapproachwasusedtosearchforgenericiterativecomponentR(t,s)tomeetthesecurityobjective.Secondly,theauthen-ticatedencryptionalgorithmAEURwasdesignedbyusingthiscomponent.AEURconsistedoftwoparts:authenticateden-cryptionanddecryptedverification,bothofwhichperformedthesameprocesswithouttheneedtod...
