[发明专利]用于确定密码密钥的方法、计算机程序和数据处理系统

权利要求书

1.一种用于确定密码密钥的方法，所述方法在数据处理系统(20)中执行，所述方法包括：

-提供明文和密文，所述密文使用密码密钥和包括密码运算的加密过程从所述明文确定；

-对于所述加密过程的每个密码运算，提供包括中间等式和/或中间不等式的至少一个中间关系；

-确定最优化问题，所述最优化问题包括：

-所述明文和所述密文，

-指派给所述加密过程的一轮的至少一个最优化表达式，以及

-最优化变量，所述最优化变量包括所述加密过程的状态变量以及密码密钥变量，

其中，所述至少一个最优化表达式根据所述至少一个中间关系确定、并且包括指派给先前轮的至少一个先前的状态变量；以及

-求解所述最优化问题并根据所述密码密钥变量的最优化值来确定所述密码密钥。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加密过程依据关于二元变量的布尔函数来描述，和/或是AES、IDEA、Salsa20、DES、3-DES和ARX过程之一。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述密码运算包括AES运算，优选地是轮密钥加、字节替代、行移位、列混合和密码扩展中的至少一个。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，进一步包括：

-确定所述密码运算中的至少一个的基本运算；

-根据所述基本运算，确定包括基本等式和/或基本不等式的基本关系；以及

-根据所述基本关系确定至少一个中间关系，

其中，优选地，所述基本运算是NOT、AND、OR和XOR之一。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，至少一个基本关系通过求解基本最优化问题、优选地无约束二次问题来确定。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个中间关系通过求解中间最优化问题来提供和/或与具有多于一个基本运算的布尔函数相对应。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个中间关系通过针对所述密码运算之一确定凸多面体的H表示来提供。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，至少一个中间关系通过针对作用于有限域的所述密码运算之一，确定作用于另一低阶有限域的另一运算来提供。

9.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述最优化问题是混合整数线性规划、混合整数非线性规划或二次无约束二元最优化问题。

10.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述最优化表达式是最优化约束，或者包含在所述最优化问题的目标函数中。

11.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述明文包括第一明文和第二明文，并且所述密文包括第一密文和第二密文，其中，所述第一密文已经使用所述密码密钥和所述加密过程从所述第一明文确定，并且所述第二密文已经使用所述密码密钥和所述加密过程从所述第二明文确定。

12.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述最优化问题至少部分地在所述数据处理系统(20)的量子处理设备(22)中求解，所述量子处理设备优选地是量子退火设备。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述最优化变量被指派给量子态的叠加。

14.一种包括指令的计算机程序，当所述计算机程序在数据处理系统(20)中执行时，所述指令使所述数据处理系统(20)执行根据前述权利要求之一所述的方法的步骤。

15.一种数据处理系统(20)，所述数据处理系统(20)被配置为通过执行以下步骤来确定密码密钥：

-提供明文和密文，所述密文使用密码密钥和包括密码运算的加密过程从所述明文确定；

-对于所述加密过程的每个密码运算，提供包括中间等式和/或中间不等式的至少一个中间关系；

-确定最优化问题，所述最优化问题包括：

-所述明文和所述密文，

-指派给所述加密过程的一轮的至少一个最优化表达式，以及

-最优化变量，所述最优化变量包括所述加密过程的状态变量以及密码密钥变量，

其中，所述至少一个最优化表达式根据所述至少一个中间关系确定、并且包括指派给先前轮的至少一个先前的状态变量；以及

-求解所述最优化问题并根据所述密码密钥变量的最优化值来确定所述密码密钥。