DBST基于动态S盒的轻量级分组密码

随着5G技术的发展，分组密码作为现代密码学的一个分支，在保护信息安全方面发挥着越来越突出的作用。传统Feistel结构的加密算法虽然在加解密一致性方面具有很大优势，但扩散效果较差。此外，它们无法适应高吞吐量的通信环境和资源受限的设备。S盒是分组密码中至关重要的非线性组件，很大程度上决定了算法的安全性。不幸的是，绝大多数S盒以静态方式存在，这使得难以有效抵御基于特定S盒的密码攻击。

为了解决这些问题，李郎领导的研究团队在高等教育出版社和施普林格·自然联合出版的《计算机科学前沿》 (2023年第17卷第3期)上发表了他们的最新研究成果。

该团队针对硬件资源有限、吞吐量要求较高的设备，提出了一种基于动态 s-box 的轻量级分组密码 DBST。DBST的轮函数采用了一种新颖的广义Feistel变体结构，极大地提高了传统Feistel结构的扩散性。算法中的S盒将位片技术与子密钥相结合，创建了依赖于密钥的动态S盒模型，弥补了静态S盒的缺点。

研究中，他们对DBST进行了安全分析和硬件实验。实验数据表明，该算法安全性高、吞吐率高、硬件资源占用少。此外，S盒的差分分析证明DBST的S盒比RECTANGLE的S盒具有更少的差分属性。