基于ECC算法的智能卡抗功耗攻擊研究.pdf

1、相對(duì)其它公鑰密碼，在安全性相同的前提下，ECC(橢圓曲線密碼)具有密鑰短，存儲(chǔ)空間小，處理步驟少等優(yōu)勢(shì)，在智能卡領(lǐng)域倍受青睞，已經(jīng)成為智能卡加密算法的主流技術(shù)。
　　 如今智能卡已得到廣泛應(yīng)用，而各種針對(duì)ECC的攻擊手段也隨之而來。普通的攻擊方法效率很低，甚至在智能卡的壽命期內(nèi)無效。但是，功耗攻擊卻是一種相對(duì)高效的攻擊手段，已經(jīng)成為智能卡的重大威脅。
　　 本文深入研究、分析了ECC算法原理和功耗攻擊方法；在此基礎(chǔ)上，研

2、究了ECC抗功耗攻擊的主要方法與技術(shù)；重點(diǎn)研究了智能卡中ECC算法抗功耗攻擊的方案，并用數(shù)據(jù)著重對(duì)其執(zhí)行效率和安全性進(jìn)行了細(xì)致分析說明。
　　 基點(diǎn)掩碼是ECC算法抗差分功耗分析的主要思想之一，其前導(dǎo)工作是找到橢圓曲線上的一個(gè)隨機(jī)點(diǎn)，相對(duì)于以往選取隨機(jī)點(diǎn)的方法，本文提出了一種新的選取橢圓曲線上隨機(jī)點(diǎn)的方法，現(xiàn)已申請(qǐng)國家專利，并獲得了專利受理號(hào)。
　　 根據(jù)智能卡的計(jì)算能力，論文比較了不同坐標(biāo)系中的計(jì)算代價(jià)，選用了實(shí)現(xiàn)效率

3、最高的坐標(biāo)系組合對(duì)ECC算法抗功耗攻擊方案分別進(jìn)行評(píng)估。在此基礎(chǔ)上，提出了一種適合智能卡的相對(duì)高效的防御方案，并在理論上證明了該方案的正確性。該方案具有高效執(zhí)行和強(qiáng)安全性兼顧的特點(diǎn)。
　　 基于該防御方案，論文通過硬件與軟件相結(jié)合的方式，在智能卡芯片設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了帶防御措施的ECC算法；其中，硬件部分設(shè)計(jì)了ECC的底層基本運(yùn)算，并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；而軟件部分設(shè)計(jì)了ECC的中、上層運(yùn)算，并通過實(shí)際的數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。