ANT系列分组密码算法

作者：陈师尧; 樊燕红; 付勇; 黄鲁宁; 王美琴^*

来源：密码学报, 2019, 6(06): 748-759.

DOI：10.13868/j.cnki.jcr.000338

• 轻量级分组密码
• Feistel结构
• AND-Rotation-XOR操作
• 吞面比
• bitslice实现

我们设计了一款新的系列分组密码算法—ANT,其包含3个版本,根据分组长度/密钥长度可以分别记为ANT-128/128、ANT-128/256和ANT-256/256. ANT算法采用了经典的Feistel结构,轮函数采用比特级的设计,仅包含与操作,循环移位操作和异或操作(AND-Rotation-XOR).结合Expand-then-compress的设计思想,使ANT算法达到了较好的扩散速度.得益于精心构造的比特级轮函数,在保证算法达到较高安全性的同时,还具有出色的硬件性能,非常适合轻量级实现.在硬件实现环境(HJTC110 nm标准元件库)下, ANT-128/128加解密基于轮实现的硬件面积仅为3220 GE.而轮函数仅采用与操作作为非线性操作,相比传统的S盒算法, ANT算法在侧信道防护实现上更具优势.在软件方面, ANT算法在设计过程中就充分考虑到bitslice的实现速率.测试结果也表明, ANT算法具有出色的多路软件性能.针对现有常见的攻击方法,我们对ANT算法进行了全面的安全性分析,分析结果表明ANT系列算法各个版本均具有较高的安全冗余.

• 单位
  山东大学