序列密碼分析方法（簡體書）

密碼學主要包括兩部分，即密碼編碼學和密碼分析學，這兩部分既對立又統一，正是由於其對立性才促進了密碼學的發展。一個密碼算法（也稱密碼體制）的安全性只有通過系統地考查抵抗當前各類攻擊的能力並進行全面的分析才能得出適度的定論。密碼算法的安全性分析並非易事，但有一點是非常清楚的，那就是掌握現有的分析方法（也稱攻擊方法）並利用這些方法對相應的算法進行分析以考查其安全強度。密碼分析方法不僅涉及的知識面寬，而且帶有一定的實驗性和經驗性，任何一種分析方法都只有通過實踐才能真正掌握。密碼分析方法有很多，因為不同的密碼算法有不同的分析方法，甚至同一密碼算法也有很多種分析方法。作者在教學實踐的基礎上，於2000年在清華大學出版社出版了《密碼分析學》一書，系統地介紹了當時已有的分析密碼算法和密碼協議的典型方法，該書出版後受到廣大讀者的青睞。時隔20年，密碼分析學有了更豐富的內涵，很多書對此做了比較詳細的介紹，但仍然缺乏一本全面、系統地介紹序列密碼分析方法的著作。鑒於這種情況，作者結合多年的教學和科研實踐，並在自己的讀書筆記的基礎上，撰寫了本書，以饗讀者。
作者有幸承擔並主持了國家自然科學基金重點項目“流密碼的設計與分析”和國際3GPP標準——祖衝之（ZUC）序列密碼的研制工作，在這些項目的執行過程中，創設或掌握了不少新知識、新思想和新方法，對序列密碼理論、設計、分析和應用都有了更加深刻的認識，深知密碼基礎理論和密碼分析方法的重要性，深深地體會到設計一個新穎的、理論上安全的、實用的輕量級序列密碼絕非易事。不信，你可以親自試一試，尤其是當你讀完本書後，你的自信會大打折扣。
本書具有以下特點：
（1）結構清晰。本書系統總結了散見於眾多文獻中的各種序列密碼分析方法，將其歸納為時間存儲數據折中分析方法、相關分析方法、線性分析方法、代數分析方法、猜測確定分析方法、側信道分析方法和其他分析方法七大類，並分門別類地介紹了典型的分析方法。
（2）內容新穎。本書反映了序列密碼分析領域的最新研究進展，不僅處處有小的綜述，而且極力介紹一些新的具體分析方法，包括序列密碼的時間存儲數據折中攻擊方法、條件相關分析方法、選擇初始向量分析方法、立方攻擊方法、面向字節的猜測確定攻擊方法、冷啟動攻擊方法、近似碰撞攻擊方法等。同時，盡量反映一些新的設計思想，包括Sprout序列密碼、FLIP序列密碼、抗泄露序列密碼等。
（3）選材精良。本書在寫作過程中以借鑒有代表性的重要文獻為主，尤其是一些闡述經典分析方法的經典文獻，盡量采用原始文獻中的表述，把問題和原理講透、講清楚。這樣做不僅有利於引導讀者閱讀原文，而且能夠原原本本地反映典型分析方法的精髓，不會曲解原作者的真實意圖。
本書在每章的開頭都給出本章內容提要和本章重點，並在每章的結尾附有思考題，這些都有利於讀者理解和掌握相關內容。每章還設有“注記與思考”，對本章進行總結和注解。各章末尾附有本章參考文獻，作者這樣做的目的是希望本書能夠起到拋磚引玉的作用，向對序列密碼分析感興趣的讀者提供一些線索，以便讀者進一步閱讀和研究。
作者在寫作本書過程中得到了西安電子科技大學胡予濮教授、鄭州信息工程大學戚文峰教授、中國科學院軟件研究所張斌研究員、中國科學院數學與系統科學研究院馮秀濤副研究員的大力支持和幫助，也得到了序列密碼討論班的老師和同學們的幫助，在此向他們表示衷心的感謝。作者特別感謝清華大學出版社、國家重點基礎研究發展計劃項目（編號：2013CB338003）和國家自然科學基金重點項目（編號：60833008）的支持。
本書的初稿是2017年秋完成的，作者雖然下了很大功夫，但是總覺得不夠理想，於是又花了幾年的時間進行了修改和完善，並征求了許多專家學者的意見和建議。“丑媳婦總要見公婆”，敬請讀者多提寶貴意見和建議。

第1章 緒論
1．1 序列密碼的分類及工作模式
1．2 序列密碼的發展現狀
1．3 序列密碼的研究意義
1．4 一些重要概念及其基本性質
1．5 本書的結構與安排
1．6 注記與思考
思考題
本章參考文獻

第2章 時間存儲數據折中分析方法
2．1 時間存儲折中攻擊方法
2．1．1 DES
2．1．2 時間存儲折中攻擊方法的基本原理
2．2 序列密碼的時間存儲折中攻擊方法
2．2．1 序列密碼的時間存儲折中攻擊方法的基本原理
2．2．2 序列密碼和分組密碼的時間存儲折中攻擊方法的區別
2．3 序列密碼的時間存儲數據折中攻擊方法
2．3．1 序列密碼的時間存儲數據折中攻擊方法的基本原理
2．3．2 使用采樣的時間存儲數據折中攻擊
2．3．3 使用低采樣抵抗力的時間存儲數據折中攻擊
2．4 應對序列密碼的時間存儲數據折中攻擊方法的措施
2．4．1 應對序列密碼的時間存儲數據折中攻擊方法的基本措施
2．4．2 一個應對時間存儲數據折中攻擊失敗的設計範例
2．5 注記與思考
思考題
本章參考文獻

第3章 相關分析方法
3．1 分別征服相關分析方法
3．1．1 二元加法非線性組合序列密碼模型
3．1．2 分別征服相關分析方法的基本原理
3．1．3 分別征服相關分析方法的應用實例
3．1．4 應對分別征服相關分析方法的措施
3．2 快速相關分析方法
3．2．1 快速相關分析的統計模型
3．2．2 算法A的基本思想及其描述
3．2．3 算法B的基本思想及其描述
3．2．4 應對快速相關分析方法的措施
3．3 多步快速相關分析方法
3．3．1 多步快速相關分析的基本思想
3．3．2 多步快速相關分析的具體算法與理論分析
3．3．3 多步快速相關分析的進一步討論
3．4 條件相關分析方法
3．4．1 基於條件線性逼近的條件相關分析方法
3．4．2 基於條件掩碼的條件相關分析方法
3．5 熵漏分析方法
3．5．1 多輸出前饋網絡密碼的熵漏分析
3．5．2 收縮生成器的熵漏分析
3．6 注記與思考
思考題
本章參考文獻

第4章 線性分析方法
4．1 最佳仿射逼近分析方法
4．1．1 最佳仿射逼近分析方法的基本原理
4．1．2 最佳仿射逼近分析方法的應用實例
4．1．3 應對最佳仿射逼近分析方法的措施
4．2 線性校驗子分析方法
4．2．1 線性校驗子分析方法的基本原理
4．2．2 線性校驗子分析方法的應用實例
4．2．3 改進的線性校驗子分析方法
4．3 線性一致性測試分析方法
4．3．1 線性一致性測試分析方法的基本原理
4．3．2 線性一致性測試分析方法的應用實例
4．4 線性時序線路逼近分析方法
4．4．1 向量布爾函數的相關特性
4．4．2 帶記憶的組合器的相關特性
4．4．3 線性時序線路逼近分析方法
……
第5章 代數分析方法
第6章 猜測確定分析方法
第7章 側信道分析方法
第8章 其他分析方法