Национальный исследовательский ядерный университет (МИФИ), МоскваПолучено 18. IX.2012 Приведена атака на блочную шифрсистему ГОСТ 28147-89 с 12 связан-ными ключами. Она основана на комбинации методов бумеранга и связан-ных ключей и для произвольного s-бокса позволяет найти все 256 бит ключа шифрования. В ряде случаев ключ шифрования может быть найден на ЭВМ за приемлемое время. Abstract. A key-recovery attack on the full GOST 28147-89 block cipher with 12 related keys is described. The attack is based on the related-key and boomerang techniques and allows to find all 256 bits of the master key for arbitrary s-boxes. In some cases the attack has practical complexity.Key words: GOST 28147-89, related-key attack, boomerang attack Citation: Mathematical Aspects of Cryptography, 2013, vol. 4, no. 2, pp. 127-152 (Russian В данной работе проведена модификация атаки из [15], позволяющая восстановить весь ключ шифрования с 12 связанными ключами для произ-вольного s-бокса. В ряде случаев ключ определяется на ЭВМ за практически приемлемое время . При наличии линейного транслятора для его нахождения используется модификация различителя работы [15]. Для восстановления ра-ундовых ключей 25 и 26-го раундов применяется разностная характеристика, отличная от характеристики работы [15]. Предложенный способ нахождения ключа шифрования состоит из двух этапов. На первом этапе методом бу-меранга со связанными ключами определяются множества кандидатов в ра-ундовые ключи 32 и 31-го раундов, используя четверку связанных ключей. На втором этапе находятся множества кандидатов в раундовые ключи 30, 29,. . . , 25-го раундов разностным методом со связанными ключами (приме-няются пары связанных ключей). Каждый из этапов предполагает наличие двух модификаций в зависимости от свойств подстановки s 8 .
Описание шифрсистемы ГОСТ 28147-89Пусть V n -n-мерное векторное пространство над полем GF(2); N -множество натуральных чисел, N 0 = N ∪ {0}; S(X) -множество всех подстановок на X; ⊕ -покоординатное сложение по модулю два векто-ров из V t , t ∈ N; α ≪ t (α ≫ t) -циклический сдвиг вектора α на t бит влево (вправо); + q -сложение по модулю q; запись x∈ U X означа-ет, что x случайно и равновероятно выбирается из множества X; X × = = X\{0}; K [r] − множество кандидатов в раундовые ключи r-го раунда; β = = (β 3 , . . . , β 0 ) ∈ V 4 ; β = β 7 , . . . , β 0 ∈ V 32 ; s = ( s 8 , . . . , s 1 ), s : V 32 → V 32 ,