橢圓曲線密碼算法的能量分析.pdf

1、橢圓曲線密碼是基于橢圓曲線離散對(duì)數(shù)難題的一種密碼體制，由于它在運(yùn)算量和安全性方面的優(yōu)勢(shì)，是目前最具有廣泛應(yīng)用前景的一種公鑰密碼體制，近幾年一直是人們的研究熱點(diǎn)。橢圓曲線密碼的發(fā)展大有取代RSA，成為下一代通用公鑰密碼標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)。 傳統(tǒng)中，人們對(duì)密碼算法安全性的評(píng)測(cè)都是從數(shù)學(xué)角度考慮的。能量分析攻擊的提出突破了傳統(tǒng)概念，從硬件的角度來(lái)考慮密碼算法的安全性。芯片在執(zhí)行加密運(yùn)算時(shí)硬件本身會(huì)泄露一些信息，如能量消耗、電磁輻射等。能量分析

2、攻擊利用此信息進(jìn)行分析，便可獲得和密碼相關(guān)的一些有用信息。能量攻擊一經(jīng)提出，便受到人們的廣泛關(guān)注，在此方向的研究也層出不窮。 能量分析攻擊所花費(fèi)的時(shí)間短，成本低，且應(yīng)用范圍廣。針對(duì)目前各種常見的密碼算法都有相應(yīng)的能量分析攻擊方法。能量分析攻擊的出現(xiàn)對(duì)密碼芯片的安全性提出了新的挑戰(zhàn)。 本文以兩種常見的橢圓曲線快速算法——SignedOdd-OnlyComb算法和Width-wNAF算法為基礎(chǔ)，對(duì)它們進(jìn)行能量分析攻擊，分析它

3、們的抗能量分析攻擊性能，并提出相應(yīng)的改進(jìn)算法。改進(jìn)算法通過隨機(jī)點(diǎn)的引入，使攻擊者無(wú)法估計(jì)到基點(diǎn)P的值，同時(shí)也防止了特殊點(diǎn)或者寄存器值為零的點(diǎn)的出現(xiàn)。改進(jìn)后的SignedOdd-OnlyComb算法和Width-wNAF算法可以抵抗簡(jiǎn)單能量分析攻擊、差分能量分析攻擊、改進(jìn)的差分能量分析攻擊和零值點(diǎn)能量分析攻擊。 最后，設(shè)計(jì)仿真軟件。用軟件模擬硬件加密時(shí)所產(chǎn)生的能量消耗并采樣。對(duì)采樣到的能量值進(jìn)行能量分析攻擊，評(píng)估算法的抗能量分析攻