[發明專利]一種基于統計概率的密碼分析系統及方法

在審

• 申請號: 202110255055.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112948813A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 王勇鑫;宋煜;段曉祥;石紹群
• 申請（專利權）人: 北方實驗室（沈陽）股份有限公司
• 主分類號: G06F21/46
• 分類號: G06F21/46;G06F21/60;G06N7/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種基于統計概率的密碼分析系統，其特征在于，包括流量分析單元、密文抓取單元、歸類存儲單元、周期分析單元、隨機性檢測單元、統計結果匯總單元、標準算法隨機特征對照單元；

所述流量分析單元將過濾獲取使用網絡加密協議(IPSec VPN/SSL VPN)的流量，并依據初始輸入的目標網絡地址進行篩選，得到網絡中使用密碼協議進行通信的各主體及之間的通信關系；

所述密文抓取單元將過濾獲取的流量依照通信關系進行分組，獲取加密載荷數據，將加密載荷數據分類傳送給歸類存儲單元；

所述歸類存儲單元將獲取的加密載荷數據按照通信關系分類存儲，在達到初設閾值后傳送給周期分析單元和隨機性檢測單元；

所述周期分析單元將加密載荷數據進行局部周期現象的特性分析，得到隨機性減弱的周期現象列表；所述局部周期現象，是指在一個完整的生命周期序列中，除存在影響序列整體統計特性的周期、不完整重復的近似周期現象外，還在局部時序內出現不完整的周期現象；

所述隨機性檢測單元對待測數據進行隨機性檢測，分析待測數據的隨機統計特性；所述統計結果匯總單元綜合周期分析單元與隨機性檢測單元的分析結果；

所述標準算法隨機特征對照單元將統計結果與加密算法的特征進行對比推算得到各通信關系的密碼算法，推斷信息系統密碼算法使用情況。

2.根據權利要求1所述的一種基于統計概率的密碼分析系統，其特征在于，所述分析待測數據的隨機統計特性包括單比特頻數檢驗、塊內頻數檢驗、游程檢驗、塊內最長游程檢驗、二元矩陣秩檢驗、離散傅里葉變換檢驗、非重疊模塊匹配檢驗、重疊模塊匹配檢驗、線性復雜度檢驗、序列檢驗、Maurer的通用統計檢驗、Lempel-ziv壓縮檢驗、近似熵檢驗、累加和檢驗、隨機游動檢驗、隨機游動狀態頻數檢驗16個維度。

3.一種基于統計概率的密碼分析方法，采用權利要求1中一種基于統計概率的密碼分析系統實現，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將密碼分析系統的流量分析單元接入信息系統所在網絡，分析網絡中的數據流量，識別密碼通信主體；

步驟2：密文抓取單元捕獲識別出的密碼通信主體的加密載荷數據；

步驟3：歸類存儲單元對捕獲的數據按照密碼通信主體進行分類存儲，達到閾值后提示；

步驟4：周期性分析單元對捕獲的數據進行局部周期性分析，得到周期性檢測結果；

步驟5：隨機性檢測單元對捕獲的疏浚進行隨機性分析；得到單比特頻數檢驗、塊內頻數檢驗、游程檢驗、塊內最長游程檢驗、二元矩陣秩檢驗、離散傅里葉變換檢驗、非重疊模塊匹配檢驗、重疊模塊匹配檢驗、Maurer的通用統計檢驗、Lempel-ziv壓縮檢驗、線性復雜度檢驗、序列檢驗、近似熵檢驗、累加和檢驗、隨機游動檢驗、隨機游動狀態頻數檢驗16個維度的分析結果；

步驟6：統計結果匯總單元匯總周期性檢測結果和16個維度的隨機性分析結果，得到捕獲密文所用密碼算法的統計特征；

步驟7：標準算法隨機特征對照單元將捕獲密文所用密碼算法的統計特征與標準密碼算法的統計特征進行對比，識別出捕獲密文所用的密碼算法。