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分组密码是现代密码学的重要组成部分,也是解决网络空间信息安全问题的一个有效手段。差分和线性类分析方法是分组密码最重要的两类分析方法,它们的出现及发展为分组密码的分析理论奠定了坚实的基础。本文主要从三个方面研究了差分和线性类密码分析方法。首先,针对国际上几种比较流行的分组密码算法,分别研究了它们抵抗差分分析和线性分析的能力;其次,基于已有的不可能差分分析和零相关线性分析的思想和方法,我们对寻找这两种分析方法区分器的理论进行了完善,并改进了搜索不可能差分和零相关线性闭包的算法,该算法适用于绝大多数分组密码,我们的结果对分组密码的分析理论与设计理论都起到了积极的推进作用;最后,我们将改进的算法应用于分组密码RENCTANGLE和Fe W上,讨论了这些算法抵抗不可能差分分析和零相关线性分析的能力,从而更全面的评估这些算法的安全性。本论文的主要贡献如下:(1)研究了RENCTANGLE算法和Fe W算法抵抗差分分析和线性分析的能力。通过分析分组密码的结构和S盒的特征,找到了RENCTANGLE的5轮差分特征和8轮线性迹,以及Fe W的5轮迭代差分特征和5轮迭代线性迹。本文的研究结果可以用来对这两个算法进行约减轮数攻击,这也是目前关于这两个算法在差分分析和线性分析方面取得的较好结果。(2)提出了判定不可能差分和零相关线性闭包的新的算法。通过研究不可能差分与差分传播系统之间的关系,以及零相关线性闭包与掩码传播系统之间的关系,得到了判定不可能差分和零相关线性闭包的等价条件。基于这些等价条件,本文给出了不可能差分和零相关线性闭包的判定算法--NIDS方法,就理论分析来说,相比于原有的寻找不可能差分和零相关线性闭包的算法,该算法适用范围更广,挖掘到的中间信息更多,结果也将更好。(3)研究了RENCTANGLE算法和Fe W算法抵抗不可能差分分析和零相关线性分析的能力,得到了大量关于RENCTANGLE和Fe W的不可能差分和零相关线性闭包。我们将NIDS方法应用到RENCTANGLE和Fe W上,分别找到了RECTANGLE的128条8轮不可能差分和64条8轮零相关线性闭包,以及Fe W的14400条6轮不可能差分和14400条8轮零相关线性闭包。找到的这些结果比在这两个算法设计文档中估计的更长、更多。同时,这些结果也证实了NIDS方法的有效性。