检索结果-南通市图书馆

作者：张磊中北大学

学位级别：硕士

随着数字经济的发展,云计算服务带来了严重的安全风险。在云环境中不同用户的虚拟机可能建立在同一物理主机上,致使物理主机的计算资源在虚拟机之间共享使用,并依赖于虚拟机监控器对系统资源的分配和调度。共享资源的模式给用户带来了风... 详细信息

随着数字经济的发展,云计算服务带来了严重的安全风险。在云环境中不同用户的虚拟机可能建立在同一物理主机上,致使物理主机的计算资源在虚拟机之间共享使用,并依赖于虚拟机监控器对系统资源的分配和调度。共享资源的模式给用户带来了风险,恶意用户利用共享资源的状态信息,建立威胁模型,便可以窃取同驻虚拟机的隐秘信息,实现云环境下侧信道攻击。其中,缓存共享机制成为主要攻击点,利用缓存访问过程中模式变化提取密码系统运行过程中缓存泄露的信息,并分析所获取信息,溯源加密系统的密钥,称为缓存侧信道攻击,此类攻击速度快、威胁性大、隐秘性强。存在攻击的环境中,有效保护加密系统受缓存侧信道攻击就显得非常重要,因此,云环境下缓存侧信道攻击与防御研究是本文研究重点。目前攻击技术和防御技术不断发展,仍有很大的提升空间,例如:传输比特率,可扩展性及通用性等。为提高攻击的可扩展性和防御的应用性,保护用户安全,本文主要工作和结果如下:(1)提出一种基于云服务器下虚拟机中共享缓存的隐蔽通道,并为之后的缓存侧信道攻击提供基础。针对之前攻击所存在的限制,设计攻击算法,利用大型共享数组传输信息形式构建缓存隐蔽通道攻击。提出解决方案实现发送方与接收方速率匹配,测试合适的间距,降低误码率,保证通道正常运行。实验分析不同条件下通道传输比特率和误码率情况,通道实现了1253KB/s的比特率,对比其他经典的隐蔽通道传输速率有一定的提升,并可构建缓存侧信道攻击。(2)提出面向缓存隐蔽通道的缓存侧信道攻击算法。根据提出的缓存隐蔽通道,结合侧信道理念,利用缓存访问模式的变化,转化为缓存侧信道攻击。在威胁模型的基础上对RSA平方乘算法进行100个攻击迭代时间测量,识别泄露信息并分析密码指数位情况,验证攻击有效性。利用侧信道实现瞬时执行攻击,与其他信道做实验比对,结果显示受害者泄露更多信息。(3)缓存侧信道攻击防御策略设计和分析。利用预取指令设计独立线程噪声干扰攻击者,分析噪声注入策略并设计案例,对RSA平方乘算法进行实验,实验表明混淆受害者泄露信息以及缓存访问模式,保护算法循环过程的隐秘性。评估系统性能影响,做出实验对比,显示泄露信息减少,系统性能比存在攻击者情况下提高7.4%。本文旨在通过上述工作提出一个云环境下缓存侧信道攻击。并针对此攻击设计防御对策,实现密码系统的安全性,保护用户信息安全。

关键词：云环境侧信道隐蔽通道缓存攻击信道防御

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针对AES的基于时间的缓存攻击

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计算机工程 2008年第17期34卷 141-143页

作者：李波胡予濮钟名富西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室西安710071

基于时间的缓存攻击是指通过分析处理器中算法的不同执行时间来恢复密钥的攻击。该文分析针对AES的时间驱动缓存攻击,给出一种改进的攻击,它可以应用于大多数的AES实现软件。在PentiumⅢ,OpenSSL v.0.9.8.(a)和Miracl环境下的实验发现,... 详细信息

基于时间的缓存攻击是指通过分析处理器中算法的不同执行时间来恢复密钥的攻击。该文分析针对AES的时间驱动缓存攻击,给出一种改进的攻击,它可以应用于大多数的AES实现软件。在PentiumⅢ,OpenSSL v.0.9.8.(a)和Miracl环境下的实验发现,只需要224个时间信息就可以恢复出密钥,少于原攻击的228个时间信息数据。给出抵抗这种攻击的对策。

关键词：边信道 AES算法 S盒缓存攻击缓存未命中

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针对AES加密算法的缓存攻击研究

针对AES加密算法的缓存攻击研究

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作者：唐烨中国科学院深圳先进技术研究院

学位级别：硕士

随着互联网的高速发展,我们驶上了一条信息化的高速公路。与此同时,通信活动中的信息安全问题,以惊人的速度快速增长。缓存攻击(Cache Attack)是一种针对密码算法的侧信道攻击手段,它基于高速缓存的行为特征展开攻击,这种特征被称为为... 详细信息

随着互联网的高速发展,我们驶上了一条信息化的高速公路。与此同时,通信活动中的信息安全问题,以惊人的速度快速增长。缓存攻击(Cache Attack)是一种针对密码算法的侧信道攻击手段,它基于高速缓存的行为特征展开攻击,这种特征被称为为缓存的命中与失效。由于缓存攻击的效果显著且容易实现,它成为了信息安全分析手段中不可或缺的一种技术。本文提出了一种结合缓存攻击的侧信道攻击模型,它的目标是诸AES(Advanced Encryption Standard)的对称加密算法。模型是在该类型其他攻击手段失效的研究现状下的提出的,并且首次从数学上对该类型攻击的效率做了量化。这个模型利用了分组加密算法在密码分块链接(CBC,Cipher-Block Chaining)工作模式下的一个漏洞----Padding Oracle漏洞,该漏洞属于CCA(Chosen Ciphertext Attack)安全缺陷,因为如果攻击者具有使用密码算法解密任何密文的能力,则漏洞就会出现在算法中。攻击模型中的缓存攻击模块,解决了当前利用Padding Oracle漏洞的方法中无法获取到Oracle这一难题,而Oracle信息对展开攻击是至关重要的。本文提出的攻击模型,通过监测与产生Oracle的相关指令,然后分析加解密的算法流程,就推断出有用的信息,最后恢复成密文所对应的明文。使用攻击模型,本文进行了密文单字节的攻击恢复实验。实验在单台计算机和跨虚拟机的两种攻击场景下进行,攻击目标为GnuTLS安全库中的密文解密部分。单台计算机下的实验结果显示,单个密文的恢复成功率可以达到99.5%,高于该研究领域中最新攻击方法的攻击效率。跨虚拟机下的攻击实验中,通过构造重复密文的方式,也可以实现恢复明文的目的。两种场景下的实验都证明了本文所提出的攻击模型的有效性,文中给出了抵抗这种攻击的相关对策。

关键词：密码学缓存攻击 AES Padding Oracle攻击侧信道 CCA安全

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基于差分FLUSH+RELOAD的缓存侧信道攻击方法研究

基于差分FLUSH+RELOAD的缓存侧信道攻击方法研究

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作者：袁稚炜南京航空航天大学

学位级别：硕士

密码算法是密码学中的一种信息编码方法,使得编码后的信息只有授权用户才能得到原始信息,以防止信息的非授权访问。密码算法使用的安全性,包括密码算法设计的安全性、密钥保管的安全性和密码算法在计算设备上实现的安全性。侧信道攻击... 详细信息

密码算法是密码学中的一种信息编码方法,使得编码后的信息只有授权用户才能得到原始信息,以防止信息的非授权访问。密码算法使用的安全性,包括密码算法设计的安全性、密钥保管的安全性和密码算法在计算设备上实现的安全性。侧信道攻击是从计算过程对环境的无意间的物理变化推导出秘密信息的方法,缓存攻击是利用处理器微架构优化造成的时间差异来推测内存访问情况的侧信道攻击。由于缓存侧信道攻击不需要攻击者物理接触目标设备,不需要额外的设备来获取侧信道信息,所以缓存侧信道攻击很高效且隐蔽,对密码算法使用的安全性造成极大的威胁。目前缓存侧信道攻击主要可以分为三类:E+T、P+P和F+R,其中F+R是攻击能力最强的一种。它对内存访问的颗粒度能达到一个缓存行,能确切判断一个内存地址是否被访问过,并且它只需要与攻击目标共享物理内存,不需要掌握虚拟内存与物理内存的映射关系。所以它具有准确性高的特点。但是这种攻击方法无法区分内存地址的访问顺序。本文提出了一种差分F+R来恢复内存访问顺序,并以恢复AES加密密钥为例验证了其可行性。内容主要有:1.针对F+R无法区分内存访问顺序的缺点,提出一种差分F+R的攻击方法,在目标进程执行过程中,同时清除多个内存地址的处理器缓存,并试图从目标进程执行完成后的处理器缓存状态中,推导出内存访问顺序。论述验证了所需硬件环境的检验方法,通过实验验证了方法的可行性;2.针对差分F+R结果可能有误和只能获取最后一次内存访问顺序的特点,提出一种排序方法来合并多组差分F+R的访问顺序结果,和一种检测重复访问并修正检测到的访问顺序的方法。最后通过AES恢复轮密钥的实验,验证差分F+R攻击的有效性。

关键词：侧信道攻击缓存攻击 FLUSH+RELOAD 高级加密标准

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基于ARM处理器的AES缓存攻击技术研究

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软件工程与应用 2018年第1期7卷 1-12页

作者：李勃北京航空航天大学北京

Cache攻击是一种强大的攻击工具,能够根据Cache泄露的内存访问模式获取用户的私密信息,比如用户的键盘输入、加密的密钥等。在Intel x86平台上,已经有针对AES、DES加密算法的Cache攻击实现,但是在Android平台上,由于Cache结构、指令集、... 详细信息

Cache攻击是一种强大的攻击工具,能够根据Cache泄露的内存访问模式获取用户的私密信息,比如用户的键盘输入、加密的密钥等。在Intel x86平台上,已经有针对AES、DES加密算法的Cache攻击实现,但是在Android平台上,由于Cache结构、指令集、Cache替换策略等与Intel x86有很多差别,因此攻击难度较大。本文基于Android平台,以AES加密算法作为攻击对象,通过引入假设检验,降低随机误差对实验结果的影响,最终获取AES全部密钥。最后对AES异步攻击方式进行探索。

关键词：缓存攻击 AES攻击 AES缓存

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对AES的时间驱动的缓存攻击

对AES的时间驱动的缓存攻击

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第十二届全国青年通信学术会议

作者：李波胡予濮钟名富西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室

高级密码加密标准（AES）,可以抵抗诸如差分、线性等传统攻击。在实现 AES 的大多数软件中都不约而同地使用了 S 盒真值表,现实中在有限的 CPU 缓存中使用这些真值表时会泄漏时间信息。时间驱动的缓存攻击是指通过分析处理器中算法执行... 详细信息

高级密码加密标准（AES）,可以抵抗诸如差分、线性等传统攻击。在实现 AES 的大多数软件中都不约而同地使用了 S 盒真值表,现实中在有限的 CPU 缓存中使用这些真值表时会泄漏时间信息。时间驱动的缓存攻击是指通过分析处理器中算法执行时间的不同来恢复密钥的攻击。本文分析了针对 AES 的时间驱动缓存攻击,并给出了一种攻击的改进版本,最后分析了缓存攻击的优点及抵抗这种攻击的对策。

关键词：边信道 AES S 盒缓存攻击缓存未命中

来源： cnki会议评论

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侧信道攻击与防御技术研究进展

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计算机学报 2023年第1期46卷 202-228页

作者：王永娟樊昊鹏代政一袁庆军王相宾战略支援部队信息工程大学郑州450001 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

侧信道攻击利用密码实现的物理泄露而不是理论弱点来恢复密钥,对密码系统的安全实现有严重的现实威胁.密码设备运行时所产生的能量、电磁、缓存和故障输出等侧信息均可能导致密钥信息泄漏,攻击者通过分析侧信息中与密钥相关的特征点来... 详细信息

侧信道攻击利用密码实现的物理泄露而不是理论弱点来恢复密钥,对密码系统的安全实现有严重的现实威胁.密码设备运行时所产生的能量、电磁、缓存和故障输出等侧信息均可能导致密钥信息泄漏,攻击者通过分析侧信息中与密钥相关的特征点来获取密钥信息.为了应对侧信道攻击,侧信道防御技术和抗泄漏密码学也成为研究的热点问题.前者的总体思路在于消除侧信息泄漏或者消除秘密信息与所泄漏侧信息之间的相关性,而后者旨在准确量化密码系统执行过程中的侧信息泄漏,进而构造具有抗泄漏安全性的密码方案.本文系统地介绍了侧信道攻击与防御技术发展:首先,剖析了时序攻击、能量分析攻击、缓存攻击和故障攻击的基本原理、攻击方法、应用场景和发展现状,并提炼出每一类攻击的通用模型;其次,概括出侧信道防御技术的本质特征,并分析了侧信道防御技术的基本原理、安全模型和应用场景;之后总结了抗泄漏密码学的基本原理与发展现状,梳理了典型的抗泄漏密码方案;最后分析了现有研究工作中存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望.

关键词：侧信道攻击侧信道防御抗泄漏密码学能量分析攻击缓存攻击故障攻击

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侧信道分析实用案例概述

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密码学报 2018年第4期5卷 383-398页

作者：王安葛婧商宁张帆张国双北京理工大学计算机学院北京100081 密码科学技术国家重点实验室北京100878 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027 浙江大学网络空间安全研究中心杭州3100275 信息保障技术重点实验室北京100072

侧信道攻击技术是国际密码学研究的热点方向,它能够通过物理信道直接获得密码运算的中间信息,也能够分段恢复较长的密钥,因而它比传统密码分析更容易攻击实际密码系统.目前国际主流的密码产品测评机构均把侧信道攻击的防护能力作为衡量... 详细信息

侧信道攻击技术是国际密码学研究的热点方向,它能够通过物理信道直接获得密码运算的中间信息,也能够分段恢复较长的密钥,因而它比传统密码分析更容易攻击实际密码系统.目前国际主流的密码产品测评机构均把侧信道攻击的防护能力作为衡量设备或芯片安全性的主要指标,但产品即使取得了权威的安全认证,仍然可能会被侧信道攻击攻破.本文归纳了近年来国际上的学者、黑客们利用侧信道攻击破解密码模块或安全产品的技术与案例,分别从能量攻击、电磁辐射攻击、故障攻击、中距离电磁与声音攻击、缓存攻击等角度进行详细阐述,并对未来发展趋势进行了探讨.尤其是近三年内,物联网设备、工业控制系统、手机、智能终端等流行设备都成了侧信道攻击者们热衷研究的对象,多种常见密码设备已被侧信道攻击技术破解,为个人财产、集体利益带来了极大的安全威胁.希望能够通过本文的综述,引起业界对物理安全问题的高度重视,新产品在快速研发、占领市场的同时,也应达到足够的安全等级.

关键词：侧信道攻击能量攻击电磁攻击故障攻击缓存攻击

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