软件学报

作者：杜小妮，吴家辉，徐莹，孙瑞

单位：杜小妮，西北师范大学 数学与统计学院, 甘肃 兰州 730070;西北师范大学 密码技术与数据分析重点实验室, 甘肃 兰州 73007011,吴家辉，西北师范大学 数学与统计学院, 甘肃 兰州 73007002,徐莹，西北师范大学 数学与统计学院, 甘肃 兰州 73007003,孙瑞，西北师范大学 数学与统计学院, 甘肃 兰州 73007004

关键词：广义 Feistel结构;量子中间相遇攻击;Q1 模型;量子爪搜索算法;Grover算法

基金：国家自然科学基金(62172337); 甘肃省自然科学基金重点项目(23JRRA685); 甘肃省基础研究创新群体基金(23JRRA684)

研究3类非平衡广义Feistel结构的中间相遇攻击, 并在Q1模型下对这3类结构进行量子中间相遇攻击. 首先, 采用多重集和差分枚举技术对3分支Type-III型广义Feistel结构构建4轮中间相遇区分器, 分别向前向后扩展1轮进行6轮中间相遇攻击, 并利用Grover算法和量子爪搜索算法对该结构进行6轮量子密钥恢复攻击, 该攻击所需的时间复杂度为O(23l/2·l)次量子查询, 其中l为广义Feistel结构的分支长度. 其次, 对3分支Type-I型广义Feistel结构的9轮区分器分别向前向后扩展1轮进行11轮中间相遇攻击及量子密钥恢复攻击, 相应的时间复杂度分别为O(22l)次11轮加密和O(23l/2·l)次量子查询. 最后, 以 3-cell型广义Feistel结构为例探讨了n-cell型广义Feistel结构的量子中间相遇过程, 对n-cell型广义Feistel结构构建2n轮中间相遇区分器, 并进行2(n+1)轮中间相遇攻击及量子密钥恢复攻击, 且时间复杂度分别为O(22l)次2(n+1)轮加密和O(23l/2·l)次量子查询. 结果表明, 相比于经典环境, Q1模型下消耗的时间复杂度更低.

来源：2026年第5期

《软件学报》期刊编辑部

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