基于能耗旁路泄露的密码芯片模板攻击算法研究

作     者：张洪欣 李静 张帆 甘罕 贺鹏飞 ZHANG Hongxin;LI Jing;ZHANG Fan;GAN Han;HE Pengfei

作者机构：北京邮电大学电子工程学院北京100876 安全生产智能监控北京市重点实验室(北京邮电大学)北京100876 中国信息安全测评中心北京100085 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027 山东省烟台大学光电信息技术学院烟台264005 

出 版 物：《电波科学学报》 (Chinese Journal of Radio Science)

年 卷 期：2015年第30卷第5期

页      面：987-992页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 1105[军事学-军队指挥学] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 110505[军事学-密码学] 110503[军事学-军事通信学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.61571063 61472357 61202399) 北京市自然基金(No.4112039) 

主　　题：密码芯片 旁路泄露 特征提取 系统安全 

摘      要：为解决模板攻击对先验知识要求较为苛刻的问题,基于聚类的半监督式模板攻击方法,研究了能耗泄露曲线特征点的选择,提出了基于皮尔逊相关系数和主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)方法对旁路泄露进行特征提取的方法.在聚类过程中,通过少量的有标号的信息来辅助并引导聚类过程对无标号数据的聚类处理,放宽了模板攻击的假设条件.以轻量级分组密码(Light Encryption Device,LED)算法旁路泄露为例,通过实验研究了特征选取等因素对密钥恢复的影响,并分析了能量迹中的数据依赖性.研究结果表明:与常规半监督式模板攻击方法相比,所采用的特征提取方法可以有效降低异常数据和噪声的干扰,提高先验信息的利用率及密钥恢复成功率.