基于FSR的一類序列密碼算法的能量分析攻擊技術研究.pdf

1、能量分析攻擊作為最有效的側(cè)信道攻擊技術之一，已被廣泛地應用于分組密碼和公鑰密碼的研究，但針對序列密碼的相關研究卻遠不及前者，且現(xiàn)有的研究大多針對具體的算法，分析過程主觀性較強，研究方法缺乏一般性。本文對基于FSR的一類序列密碼算法的能量分析攻擊技術進行了研究，提出了一套具有較高普適性的分析思路和攻擊方法，可為序列密碼算法的能量分析攻擊提供方法指引，亦可為序列密碼算法抗能量分析攻擊能力的評估提供技術支撐。本文完成的主要工作如下：
　

2、　以多種序列密碼算法為研究對象，對其結(jié)構(gòu)和功耗成分特性進行了分析。在借鑒分組密碼能量分析攻擊思想的基礎上，以序列密碼和分組密碼算法的功耗成分差異性為出發(fā)點，對序列密碼能量分析攻擊中的關鍵問題進行了研究，揭示了造成序列密碼能量分析攻擊困難的主要原因。
　　攻擊點和初始向量的選取是序列密碼能量分析攻擊的核心內(nèi)容，對于具體的算法，很容易找到滿足基本條件的攻擊點和初始向量選取方案，如果每種方案都通過完整的實驗流程進行驗證，必然造成很高的人

3、力、資源和時間成本。為了解決這一問題，提出了攻擊方案的量化評估方法。在對攻擊點功耗和算法整體功耗進行建模的基礎上，通過分析模擬功耗的匹配情況，以代替實驗驗證過程，從而實現(xiàn)對攻擊方案的快速評估，極大的提高攻擊方案的甄別效率。
　　在對序列密碼算法進行建模的基礎上，將攻擊方案的選取問題抽象為數(shù)學規(guī)化問題，以攻擊方案量化評估指標為優(yōu)化目標，以遺傳算法為搜索引擎，提出了序列密碼能量分析攻擊方案的自動搜索方法，使攻擊方案的制定更加客觀、分析

4、更加全面和快速。相對于主觀選取方案，基于全局尋優(yōu)算法得到的攻擊方案能夠解決主觀選取方案中容易出現(xiàn)的攻擊點功耗與其他功耗成分之間存在相關性、錯誤猜測密鑰與正確密鑰的匹配結(jié)果區(qū)分度低以及所需初始向量樣本量過大等問題。
　　基于攻擊方案自動搜索方法，對5種序列密碼算法進行了能量分析攻擊。文中對自動搜索方法給出的攻擊方案進行了詳細的分析，同時與主觀選取的方案進行了對比，表明了自動搜索方法所給出方案的優(yōu)越性。最后基于ASIC開發(fā)工具構(gòu)建的驗