Differential_Cryptanalysis_Simplified.pdf

S-Box
x
000
001
010
011
100
101
110
111
y
110
000
010
100
000
010
110
110
Δx = 001
S-Box
x
000
001
010
011
100
101
110
111
y
110
000
010
100
000
010
110
110
x1
000
010
100
110
y1
110
010
000
110
x2
001
011
101
111
y2
000
100
010
110
Δy
110
110
010
000
Δx = 001
S-Box
x
000
001
010
011
100
101
110
111
y
110
000
010
100
000
010
110
110
x1
000
010
100
110
y1
110
010
000
110
x2
001
011
101
111
y2
000
100
010
110
Δy
110
110
010
000
Δy Count Probability
000
1
0.25
010
1
0.25
110
2
0.5
x
000
001
010
011
100
101
110
111
Δy Count Probability
000
1
0.25
010
1
0.25
110
2
0.5
Δx = 001
S-Box
y
110
000
010
100
000
010
110
110
x1
000
010
100
110
y1
110
010
000
110
x2
001
011
101
111
y2
000
100
010
110
Δy
110
110
010
000
‫ خیلی ساده شده‬DES
L1
R1
)k( ‫کلید دور‬
Δ=000
Δ=001
‫تابع دور‬
)F(
Δ=001
Δ=110
Δ=110
L2
S-Box
Δ=001
%50 ‫مشخصه با احتمال‬
R2
‫‪Δy Count Probability‬‬
‫‪000‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.25‬‬
‫‪010‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.25‬‬
‫‪110‬‬
‫‪2‬‬
‫‪0.5‬‬
‫‪Δx = 001‬‬
‫‪Δy‬‬
‫‪110‬‬
‫‪110‬‬
‫‪010‬‬
‫‪000‬‬
‫‪k=100‬‬
‫‪y2‬‬
‫‪000‬‬
‫‪100‬‬
‫‪010‬‬
‫‪110‬‬
‫‪x2‬‬
‫‪001‬‬
‫‪011‬‬
‫‪101‬‬
‫‪111‬‬
‫‪y1‬‬
‫‪110‬‬
‫‪010‬‬
‫‪000‬‬
‫‪110‬‬
‫‪S-Box‬‬
‫‪y‬‬
‫‪110‬‬
‫‪000‬‬
‫‪010‬‬
‫‪100‬‬
‫‪000‬‬
‫‪010‬‬
‫‪110‬‬
‫‪110‬‬
‫‪x1‬‬
‫‪000‬‬
‫‪010‬‬
‫‪100‬‬
‫‪110‬‬
‫‪ΔL1 = 000‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪Δy‬‬
‫‪010‬‬
‫‪000‬‬
‫‪110‬‬
‫‪110‬‬
‫زوج ‪L2‬‬
‫)‪(000,010‬‬
‫)‪(110,110‬‬
‫)‪(110,000‬‬
‫)‪(010,100‬‬
‫زوج ‪R1‬‬
‫)‪(000,001‬‬
‫)‪(010,011‬‬
‫)‪(100,101‬‬
‫)‪(110,111‬‬
‫‪ DES‬خیلی ساده شده‬
‫‪L1‬‬
‫‪R1‬‬
‫کلید دور (‪)k‬‬
‫‪Δ=000‬‬
‫‪Δ=001‬‬
‫مثال‪ :‬استفاده از رابطه‬
‫تابع دور‬
‫(‪)F‬‬
‫)‪(110,111)  (010,100‬‬
‫ورودی به ‪ :S-Box‬تنها ورودی که‬
‫‪Δ=001‬‬
‫به ‪ 100‬نگاشت میشود‪ 011 ،‬است‪.‬‬
‫‪S-Box‬‬
‫‪Δ=110‬‬
‫بنابراین ‪ 111‬پس از ‪ XOR‬با کلید‬
‫تبدیل به ‪ 011‬میشود‪.‬‬
‫پس کلید مقدار ‪ 100‬است‪.‬‬
‫‪Δ=001‬‬
‫مشخصه با احتمال ‪%50‬‬
‫‪R2‬‬
‫‪Δ=110‬‬
‫‪L2‬‬
‫‪x‬‬
‫‪000‬‬
‫‪001‬‬
‫‪010‬‬
‫‪011‬‬
‫‪100‬‬
‫‪101‬‬
‫‪110‬‬
‫‪111‬‬