Revisiting Cryptanalysis of Neural Plaintext Recovery Attack of DES
Sujin Kwon, Hyoungshin Yim, Ju-Sung Kang, Yongjin Yeom · 한국통신학회논문지 · 2021
최근 신경망이 발달함에 따라 신경망을 이용한 암호분석 연구가 활발하게 진행되고 있다. 신경망 기반 암호분석은 키 복구 공격과 평문 복구 공격이 있다. 그중 평문 복구 공격은 암호 키를 찾지 않고 암호문에 대응하는 평문을 복구하는 공격이다. 2012년에 신경망 기반 DES의 평문 복구 공격이 성공적이라는 연구 결과가 발표되었다. 이는 연속함수와 가측함수의 신경망 근사 가능성을 보여주는 Universal Approximation Theorem(UAT)에 기반한다. 하지만 이산함수인 DES의 근사에 필요한 신경망 크기에 대한 정량적 분석의 부재와 학습 알고리즘의 수렴성에 대한 과도하게 낙관적인 해석으로 연구 결과를 신뢰할 근거가 부족하다. 본 논문에서는 신경망의 연속함수와 이산함수에 대한 근사 가능성을 정량적으로 살펴보고 2012년에 제안된 DES의 평문 복구 공격을 재연하고 결과를 비교한다. 마지막으로 부분 라운드 DES의 평문 복구 가능성을 분석하여 신경망 기반 평문 복구 공격의 한계를 분석한다.