論文の概要: S-box Security Analysis of NIST Lightweight Cryptography Candidates: A Critical Empirical Study

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.06094v1
• Date: Tue, 9 Apr 2024 07:56:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-10 15:29:31.368747
• Title: S-box Security Analysis of NIST Lightweight Cryptography Candidates: A Critical Empirical Study
• Title（参考訳）: NIST軽量暗号候補のSボックスセキュリティ解析 : 批判的実証研究
• Authors: Mahnoor Naseer, Sundas Tariq, Naveed Riaz, Naveed Ahmed, Mureed Hussain,
• Abstract要約: NISTは2018年に軽量暗号アルゴリズムの標準化を要求した。 アスコンはこの競技の勝者として登場した。 我々は,NISTライトウェイト暗号(LWC)標準化プロセスにおける6つのファイナリストのSボックスを評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2621434923709917
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the resource-constrained world of the digital landscape, lightweight cryptography plays a critical role in safeguarding information and ensuring the security of various systems, devices, and communication channels. Its efficient and resource-friendly nature makes it the ideal solution for applications where computational power is limited. In response to the growing need for platform-specific implementations, NIST issued a call for standardization of Lightweight cryptography algorithms in 2018. Ascon emerged as the winner of this competition. NIST initially established general evaluation criteria for a standard lightweight scheme including security strength, mitigation against side-channel and fault-injection attacks, and implementation efficiency. To verify the security claims, evaluating the individual components used in any cryptographic algorithm is a crucial step. The quality of a substitution box (S-box) significantly impacts the overall security of a cryptographic primitive. This paper analyzes the S-boxes of six finalists in the NIST Lightweight Cryptography (LWC) standardization process. We evaluate them based on well-established cryptographic properties. Our analysis explores how these properties influence the S-boxes' resistance against known cryptanalytic attacks and potential implementation-specific vulnerabilities, thus reflecting on their compliance with NIST's security requirements.
• Abstract（参考訳）: デジタルランドスケープの資源制約のある世界では、軽量暗号は情報保護と様々なシステム、デバイス、通信チャネルのセキュリティ確保において重要な役割を果たす。 その効率的でリソースに優しい性質は、計算能力に制限があるアプリケーションにとって理想的なソリューションである。 プラットフォーム固有の実装の必要性が高まっているため、2018年にNISTは軽量暗号アルゴリズムの標準化を要求した。 アスコンはこの競技の勝者として登場した。 NISTは当初、セキュリティ強化、サイドチャネルおよびフォールトインジェクション攻撃に対する緩和、実装効率など、標準的な軽量スキームの一般的な評価基準を確立した。 セキュリティクレームを検証するためには、暗号化アルゴリズムで使用される個々のコンポーネントを評価することが重要なステップである。 置換箱(Sボックス)の品質は、暗号プリミティブの全体的なセキュリティに大きな影響を及ぼす。 本稿では,NISTライトウェイト暗号(LWC)標準化プロセスにおける6つのファイナリストのSボックスを解析する。 確立された暗号特性に基づいて評価する。 我々の分析では、これらの特性が既知の暗号解析攻撃や実装固有の脆弱性に対するSボックスの抵抗にどのように影響するかを考察し、NISTのセキュリティ要件への準拠を反映している。

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