分組密碼電路的差分功耗分析新技術(shù)研究.pdf

1、近年來,集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展和日趨成熟為嵌入式系統(tǒng)在日常生活中的大規(guī)模的應(yīng)用鋪平了道路。隨著嵌入式系統(tǒng)的日益普及,其安全性也漸漸受到了越來越多人的關(guān)注與重視。尤其近十多年來旁路攻擊(Side Channel Attack)的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展,無疑為密碼設(shè)備的安全性蒙上了一層陰影。功耗分析(Power Analysis)是一種能夠有效地攻破密碼設(shè)備,并恢復(fù)出其中密鑰的旁路攻擊方法。不同于暴力破解和傳統(tǒng)的密碼分析方法,功耗分析利用密碼設(shè)備在執(zhí)行

2、密碼運(yùn)算時(shí)泄露的功耗信息來恢復(fù)密鑰,具有成本低廉,效果顯著,防護(hù)困難的特點(diǎn)。
　　本文旨在探索分組密碼電路的差分功耗分析中的新技術(shù)和方法。具體來說,本文的研究分為以下兩個(gè)方面。首先,我們利用相關(guān)性功耗分析(Correlation Power Analysis,CPA)對(duì)一種新的輕量級(jí)分組密碼算法, PRINTcipher,進(jìn)行了功耗分析。在此基礎(chǔ)上,我們發(fā)現(xiàn)了算法設(shè)計(jì)中存在的問題,并以此提出了一種新的攻擊方法——頭尾相連攻擊。該方

3、法利用了PRINTcipher中每一輪的輪密鑰都相同的特性,可以有效提高功耗分析的攻擊效果。另一方面,本文還對(duì)密碼電路中的組合邏輯(Combinational Logic)部分的功耗特征進(jìn)行了研究。我們提出了兩種新的功耗模型來描述這部分功耗,并利用這兩種新的功耗模型對(duì)PRINTcipher算法電路中的組合邏輯部分進(jìn)行了攻擊。對(duì)于上述提出的方法,本文通過電路仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證,并與常規(guī)的CPA進(jìn)行了比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這兩種功耗模型可以描述