针对ZUC算法硬件实现的相关能量攻击与多粒度时域敏感区域检测
Correlation Power Analysis of Hardware-Implemented ZUC Algorithms and Multi-Granularity Time-Domain Sensitive Area Detection作者机构：北京中天鹏宇科技发展有限公司北京100854 清华大学集成电路学院北京100084 北京银联金卡科技有限公司北京100070
出 版 物：《密码学报（中英文）》 (Journal of Cryptologic Research)
年 卷 期：2024年第11卷第3期
页 面：637-648页
核心收录：
学科分类：0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）]
摘 要：本文通过合理分解模加操作,优化流水线结构,构建ZUC算法硬件实现,并基于FPGA开发板搭建ZUC算法功耗采集平台.构建粗细粒度时域敏感区域的泄漏检测方法,利用移动平均算子,发掘高信噪比风险区域,采用自相关滤波器与峰值检测算子,发掘具有明显重复特征的运算区间,并对泄漏高风险区域进行标定,实现高精度的泄漏风险定位.通过分析ZUC算法的脆弱性,本文提出一种基于选择初始向量IV的CPA攻击方案,对输入的IV信息进行选择,通过固定部分明文的方法有效提高采集信号的信噪比,并采集实际3000条功耗曲线,在算法初始化首轮,成功提取8 bit密钥信息,从而证明该方案的有效性,对ZUC算法的硬件实现进行侧信道防护是必要的.总结ZUC算法侧信道防护方案,对比方案优劣.
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