模冪算法功耗分析攻擊的研究.pdf

1、功耗分析攻擊的問世突破了傳統(tǒng)密碼分析的思路，嚴(yán)重威脅到密碼系統(tǒng)的實際安全性，尤其是密碼硬件設(shè)備的應(yīng)用安全。目前，許多研究機構(gòu)已經(jīng)利用功耗分析攻擊的手段成功破譯了RC4（Rons Code4）、DES（Data Encryption Standard）和AES（Advanced Encryption Standard）等分組密碼體制，因此公鑰密碼體制的安全性逐漸成為研究的焦點。鑒于目前銀行卡多為磁卡，存在較大的安全隱患，有關(guān)部門計劃在十二

2、五期間統(tǒng)一將其替換成智能卡。因此，智能卡安全研究迫在眉睫，關(guān)乎民生與國家安全。
　　以智能卡上RSA密碼體制為研究對象，目的是對公鑰密碼算法功耗曲線特性以及泄露規(guī)律進行分析，尋找可攻擊點，揭示功耗分析攻擊的應(yīng)用規(guī)律。而模冪算法作為現(xiàn)代公鑰密碼算法實現(xiàn)的重要組成部分也已成為功耗分析攻擊的關(guān)注焦點。本文的研究工作是基于運行在智能卡上的 RSA密碼系統(tǒng)的模冪算法的研究，并取得了如下創(chuàng)新性成果：
　　(1)提出了一種新的基于特殊數(shù)據(jù)

3、的選擇明文SPA（Simple Power Analysis）攻擊方法。該方法是傳統(tǒng)密碼分析方法與新的功耗分析攻擊的結(jié)合應(yīng)用。與以往出現(xiàn)的方法相比，可選明文范圍很大，較好的解決了簡單屏蔽特殊明文避免攻擊的問題。且應(yīng)用的精心選擇明文可以做到單條功耗曲線密鑰獲取率可以達到100％。
　　(2)提出了一種新的基于碰撞的選擇明文SPA自動攻擊算法。本文首先分析了在真實環(huán)境中，由于功耗曲線對齊引起的攻擊效果不理想的問題，然后給出了針對不同碰

4、撞攻擊的自動攻擊算法。由于自動攻擊算法對密鑰先驗知識的依賴，本文提出了一種新的基于碰撞的選擇明文SPA自動攻擊算法，這種算法較好的擺脫了依賴，自動攻擊成功率可以達到88%以上。
　　(3)研究并總結(jié)了取樣電阻在功耗分析攻擊中的影響。在功耗分析攻擊中，取樣電阻作為檢測板上不可或缺的一部分，在整個攻擊中起著很重要的作用。本文中對取樣電阻的選取對功耗分析的影響進行了理論和實驗的分析，最后得出適合的選用范圍。
　　(4)研究并總結(jié)了