Impossible and improbable differential cryptanalysis of Spook algorithm

Son yıllarda, IoT cihazlarının sayısı oldukça arttı ve IoT cihazlarının güvenliği önemli bir konu haline geldi. Ayrıca, çoğu IoT cihazı, bellek, alan ve güç açısından kısıtlı kaynaklara sahiptir. Bu yüzden, güvenliklerini sağlayan kriptografik algoritmalar kısıtlı cihazlarda uygulanmaya elverişli olmalıdır. 2013 yılında NIST, hafif kriptografi standartlarını tanımlamak için bir hafif kriptografi projesi başlattı. 2018 yılında, hafif kriptografi projesi, kısıtlı cihazlar için en uygun algoritmaları NIST standardı olarak seçmek için yarışma benzeri bir sürece dönüştü. Projeye 57 algoritma başvurdu. NIST tüm algoritmaları herkesin değerlendirmesi için yayınladı ve algoritmaların zayıflıklarının ortaya çıkması için üçüncü taraf analizlerini teşvik etti. 32 algoritma 2. tur adayları olarak seçildi. Bu tezde, NIST'in hafif kriptografi yarışmasının 2. tur adaylarından biri olan Spook algoritmasını inceledik. Spook, dubleks sünger yapısı ve ayarlanabilir blok şifre kullanan bir kimlik doğrulamalı şifreleme algoritmasıdır. Ayrıca, Spook'un Shadow-512 olan dahili bir permütasyonu vardır. Bir ayırt edici bulmak için Shadow-512 permütasyonu üzerinde çalıştık. Shadow-512 permütasyonu 6-Basamak olarak tasarlanmıştır. Shadow-512 permütasyonunun çıktıları 6-Basamak işlemden sonra rastgele olarak görünmelidir. Yine de, tam Shadow-512'yi kapsayan iki farklı 6-Basamak imkansız diferansiyel ayırt edici bulduk. Ayrıca, Shadow-512'ye bir ya da iki basamak ekleyerek 7-Basamak imkansız ayırt edici ve 8-Basamak olası olmayan ayırt edici bulduk. 8-Basamak olası olmayan diferansiyel ayırt edici, diğer yayınlanmış makalelerdeki daha önceden bulunmuş ayırt edicilerle karşılaştırıldığında Shadow-512'nin en fazla basamağını kapsar. Sonuç olarak, ayırt edicilerimizi kullanarak 6-,7-,8-Basamak Shadow-512'yi rastgele permütasyondan ayırt edebiliriz.