Combined attacks on block ciphers

Abstract

Kriptanalitik metodlar blok şifrelerin güvenliğini daha doğru ve güvenilir bir şekilde değerlendirmek açısından çok önemli araçlardır. Diferansiyel ve lineer ataklar 1990'lı yılların başından beri en etkili kriptanaliz metodları olmuştur. Fakat, teknoloji geliştikçe ve daha güvenli şifreler tasarlandıkça, bu temel metodlar eskisi kadar etkili olmamaya başlamıştır. Şifreleri analiz edebilmek için yeni metodlar ileri sürülmelidir. Bir yaklaşım, varolan tekniklerden farklı teknikler ortaya koymaktır. Diğer bir yaklaşım ise bilinen metodların geliştirilmesi ya da birleştirilmesidir. Mevcut kriptanaliz tekniklerinin birleştirilmesiyle ortaya çıkan atak çeşitleri ve bunların belirli şifrelere olan uygulamaları incelenerek bu tezde sunulmuştur. Bu ataklar; diferansiyel-lineer, diferansiyel-bilineer, yüksek dereceli diferansiyel-lineer, diferansiyel- nonlineer, kare-nonlineer, olanaksız diferansiyel ve bumerang tarzı ataklardır.

Cryptanalytic methods are very important tools in terms of evaluating the security of block ciphers in a more accurate and reliable way. Differential and linear attacks have been the most effective cryptanalysis methods since the early 1990s. However, as the technology developed and more secure ciphers are designed, these fundamental methods started to be not so efficient. In order to analyze the ciphers, new methods should be introduced. One approach is inventing new techniques that are different from the existing ones. Another approach is extending or combining known cryptanalytic methods to analyze the cipher in a different way. This thesis is a survey of the attacks that are generated by combination of existing techniques and their applications on specific block ciphers. Mentioned attacks are namely differential-linear, differential-bilinear, higher order differential-linear, differential-nonlinear, square-nonlinear, impossible differential and boomerang type attacks.