随着近几十年来信息技术的发展,人们对信息安全保护的需求也在不断提高。在这个数字化、智能化的时代,人们时时刻刻面临着信息安全问题的挑战。密码学在保障信息的保存、传输安全方面发挥着举足轻重的作用。分组密码作为密码学理论与密码学实践的重要研究分支,在信息安全领域发挥着其不可替代的重要作用。在一些计算资源受到限制的环境中,轻量级分组密码算法是保护信息安全的唯一选择,因此对轻量级分组密码算法的研究具有非常重要的现实意义。GIFT算法是Banik等人在PRESENT算法发布十周年之际设计的一个轻量级分组密码算法,算法采用SPN结构,结构和PRESENT非常相似。相比PRESENT,GIFT算法的结构更加简单,运算效率也更高。GIFT算法有64比特和128比特两个版本,两个版本都采用128比特长度密钥,迭代轮数分别为28轮和40轮。本文主要对GIFT算法进行差分分析。针对GIFT-64算法的特性提出了一个基于混合整数线性规划的两步搜索算法。对于GIFT-128,由于其轮数多、搜索空间大,在搜索过程中对两步搜索算法的搜索模式进行了改进。本文使用大规模数学规划求解器Gurobi对上述问题进行求解,并得到了以下结果:·对于GIFT-64,搜索到了算法的12轮最高概率差分路线,同时搜索到了算法的4轮迭代差分路线。随后我们使用一条概率为2^-60的12轮差分路线对19轮GIFT-64进行密钥恢复攻击。·对于GIFT-128,搜索到了算法的18轮高概率差分路线,并使用这条差分路线对22轮GIFT-128进行密钥恢复攻击。