人類社會已經(jīng)進(jìn)入了信息時代,在生活的各個方面信息無處不在,因此信息變的越來越重要,但是其安全問題也日漸突出,已經(jīng)成為人類共同面臨的挑戰(zhàn)。近年來,旁路攻擊對信息安全帶來了巨大的威脅,尤其是電磁旁路泄漏了更多的加密信息�；诳臻g電磁輻射的旁路攻擊是利用電磁旁路信息進(jìn)行密碼破解,近場電磁旁路信息以磁場為主,在近距離使用電磁探針進(jìn)行探測,遠(yuǎn)場電磁旁路信息包括電場和磁場的共同輻射,在遠(yuǎn)距離使用天線進(jìn)行探測,然后使用電磁旁路分析算法進(jìn)行密碼破解。本論文將搭建電磁旁路攻擊實驗平臺,使用微控制器作為密碼設(shè)備,使用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(Advanced Encryption Standard,AES)密碼算法作為破解對象,使用差分分析和相關(guān)性分析作為攻擊方法,對采集的電磁數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,分別在近場和遠(yuǎn)場破解出AES密碼算法中的密鑰。主要內(nèi)容分為以下幾個部分:介紹AES加密算法,分析算法中的每一個步驟,并且在以微控制器為代表的軟件加密芯片中實現(xiàn)此算法。然后介紹基于空間電磁輻射旁路攻擊的物理基礎(chǔ),通過簡單地分析密碼芯片的電磁輻射機(jī)理,找到符合軟件加密芯片的電磁輻射泄漏模型,即漢明權(quán)重模型和漢明距離模型。然后介紹三...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 高級加密標(biāo)準(zhǔn)算法的描述和實現(xiàn)
    2.1 引言
    2.2 高級加密標(biāo)準(zhǔn)的描述
        2.2.1 AES總體描述
        2.2.2 字節(jié)替換
        2.2.3 行位移
        2.2.4 列混合
        2.2.5 輪密鑰加
        2.2.6 密鑰擴(kuò)展
    2.3 AES的實現(xiàn)
        2.3.1 微控制器
        2.3.2 程序代碼
    2.4 本章小結(jié)
第三章 空間電磁輻射旁路攻擊基礎(chǔ)
    3.1 引言
    3.2 電磁旁路攻擊物理基礎(chǔ)
        3.2.1 CMOS電路的電磁輻射
        3.2.2 密碼芯片的電磁輻射
        3.2.3 密碼芯片的電磁輻射模型
        3.2.4 S盒在電磁分析中的作用
    3.3 區(qū)分函數(shù)
    3.4 電磁旁路攻擊算法
        3.4.1 SEMA算法
        3.4.2 DEMA算法
        3.4.3 CEMA算法
    3.5 電磁旁路攻擊算法仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 電磁信息采集平臺搭建和測試
    4.1 引言
    4.2 電磁旁路攻擊平臺搭建
        4.2.1 實驗設(shè)備
        4.2.2 計算機(jī)和采集器之間控制程序設(shè)計
        4.2.3 計算機(jī)和密碼設(shè)備之間的通信設(shè)計
        4.2.4 數(shù)據(jù)存儲
    4.3 電磁旁路攻擊平臺測試
        4.3.1 電磁曲線測試
        4.3.2 信號和噪聲測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 對微控制器的空間電磁輻射攻擊
    5.1 引言
    5.2 差分電磁分析(DEMA)攻擊
        5.2.1 實驗步驟
        5.2.2 近場攻擊
        5.2.3 遠(yuǎn)場攻擊
    5.3 相關(guān)性電磁分析(CEMA)攻擊
        5.3.1 實驗步驟
        5.3.2 近場攻擊
        5.3.3 遠(yuǎn)場攻擊
        5.3.4 改進(jìn)方法
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3746143