第 30 卷 第 10 期
2007 年 10 月
计 算 机 学 报
CHINESE JOURNAL OF COMPU TERS
Vol. 30 No. 10
Oct. 2007
收稿日期 :2007205208 ;修改稿收到日期 :2007207223. 本课题得到国家自然科学基金
(
60673072
)
、国家“八六三”高技术研究发展计划项目
基金
(
2007AA01Z435
)
和陕西省自然科学基础研究计划项目基金
(
2007F37
)
资助. 陈 杰 ,女 ,1979 年生 ,博士研究生 ,主要研究方向为分
组密码的设计与安全性分析. E2mail :jchen @mail. xidian. edu. cn. 胡予濮 ,男 ,1955 年生 ,博士 ,教授 ,博士生导师 ,主要研究领域为密码学
与信息安全. 韦永壮 ,男 ,1976 年生 ,博士研究生 ,主要研究方向为密码函数与分组密码分析.
随机消息伪造攻击 PMAC 和 TMAC2V
陈 杰
1
)
胡予濮
1
)
韦永壮
1
)
,2
)
1
)
(
西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室 西安 710071
)
2
)
(
桂林电子工业大学通信与信息工程学院 广西 桂林 541004
)
摘 要 消息认证码
(
MAC
)
是与密钥相关的单向 Hash 函数 ,不同的密钥会产生不同的 Hash 函数. 因此接收者能
在验证发送者的消息是否被篡改的同时 ,验证消息是由谁发送的. PMAC 是由 Black 和 Rogaway 在 2002 年欧密会
上提出的一种基于分组密码的可并行工作的 MAC. 2005 年 Mitchell 在 TMAC 的基础上进行了改进提出了
TMAC2V. 文章利用模式的局部差分恒等原理 ,针对 PMAC 和 TMAC2V 两种工作模式 ,给出一种新的随机消息伪
造攻击. 该攻击可对随机消息的 PMAC 和 TMAC2V 进行伪造 ,伪造的成功概率均为 8615 % ,高于已有分析结果的
概率 63 %. 新方法对 PMAC 输出没有截断时的攻击复杂度为[0 ,2
n/ 2 + 1
,1 ,0 ] , PMAC 输出有截断时的攻击复杂度
为[0 ,2
n/ 2 + 1
, n/
τ
,2
n -
τ
] ;对 TMAC2V 的伪造攻击复杂度为[0 ,2
n/ 2 + 1
,1 ,0].
关键词 消息认证码 ;分组密码 ;工作模式 ;伪造攻击 ;生日碰撞
中图法分类号 TN918
Forgery Attack on PMAC and TMAC2V with Random Message
CHEN Jie
1
)
HU Yu2Pu
1
)
WEI Yong2Zhuang
1
)
,2
)
1
)
(
Key L aboratory of Com puter Networks & Inf ormation Security of Minist ry of Education , Xi dian University , Xi′an 710071
)
2
)
(
School of Inf ormation and Communication , Guilin University of Electronic Technology , Guilin , Guangxi 541004
)
Abstract A Message Authentication Code
(
MAC
)
is a hash function with secret key , which
satisfies that different keys can induce different hash functions. Therefore , receiver can verify
whether the message is forged from sender. At the same time , receiver can also verify who send
the message. PMAC , a fully parallelizable MAC scheme based on block cipher , is proposed by
Black and Rogaway in Eurocrypt 2002. In 2005 , Mitchell presented TMAC2V to improve the se2
curity of TMAC. This paper presents a new forgery attack on PMAC and TMAC2V with random
message , which make use of the principle of differential identical in part of the mode. The new
attack can forge the PMAC and TMAC2V of random message , with a probability of 8615 % high2
er than 63 % in the known reference. The complexity of this new attack is [ 0 ,2
n/ 2 + 1
,1 ,0 ] for
PMAC where no truncation is performed. For PMAC where truncation is performed , the com2
plexity of this attack is [0 ,2
n/ 2 + 1
, n/
τ
,2
n -
τ
]. And the complexity of this attack is [0 ,2
n/ 2 + 1
,1 ,0 ]
for TMAC2V.
Keywords message authentication code ; block cipher ; mode of operation ; forgery attack ; birth2
day collision
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