基于側(cè)信道分析的密碼算法安全評估技術(shù)研究
發(fā)布時間:2023-03-19 23:58
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,各形態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)終端、嵌入式設(shè)備在日常生活中得到了普遍應(yīng)用,智能IC卡、移動電話、RFID標簽以及傳感器網(wǎng)絡(luò)等充斥在生活的方方面面。由于設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)在生活中的深度應(yīng)用,設(shè)備內(nèi)留存了大量的敏感數(shù)據(jù),為了保護設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的安全性,同時也為了保護用戶的隱私數(shù)據(jù),防止攻擊者通過密碼學手段恢復(fù)這些敏感數(shù)據(jù),各類新型的密碼學技術(shù)在這些設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)中開始應(yīng)用。側(cè)信道分析技術(shù),尤其是能量分析技術(shù),是對這類設(shè)備的一種常見攻擊手段,它們?yōu)榛謴?fù)密鑰等敏感信息提供了可能性。側(cè)信道分析相比于傳統(tǒng)的基于數(shù)學的密碼分析方法,有著易操作、可移植性強、適合黑盒分析等優(yōu)點,因而在實際應(yīng)用中得到設(shè)計者、攻擊者以及第三方評測機構(gòu)的重視。隨著密碼算法更復(fù)雜的應(yīng)用場景,在密碼算法實現(xiàn)方面具有高頻率、高性能、功能相對獨立的特點;趥(cè)信道分析的密碼算法安全評估技術(shù)研究將推動密碼算法在實際應(yīng)用的安全實現(xiàn),促進密碼算法的設(shè)計和防御策略等方面的發(fā)展。對密碼算法進行側(cè)信道分析,將有助于發(fā)現(xiàn)密碼算法設(shè)計和實現(xiàn)過程中存在的問題;有利于對密碼芯片等產(chǎn)品進行更深層次的安全評估,促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)的健康有序發(fā)展,保障用戶的隱私數(shù)據(jù)和個人信息...
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 發(fā)展歷程
1.2.2 技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 密碼算法安全評估技術(shù)
2.1 引言
2.2 密碼算法設(shè)計
2.2.1 分組密碼設(shè)計
2.2.2 序列密碼設(shè)計
2.2.3 公鑰密碼設(shè)計
2.3 密碼算法安全評估技術(shù)
2.3.1 傳統(tǒng)密碼算法安全分析技術(shù)
2.3.2 側(cè)信道安全分析技術(shù)
2.4 能量分析技術(shù)
2.4.1 能量分析概述
2.4.2 能量泄露機理
2.4.3 漢明重量/距離模型
2.4.4 相關(guān)性能量分析
2.5 故障注入分析技術(shù)
2.5.1 故障注入方法
2.5.2 故障模型
2.5.3 差分故障分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于多元線性回歸的獨立位泄露模型
3.1 引言
3.1.1 相關(guān)研究工作
3.1.2 本章研究內(nèi)容
3.2 線性回歸分析
3.2.1 簡單線性回歸
3.2.2 多元線性回歸
3.2.3 模型的假設(shè)檢驗
3.3 異或操作旁路泄露
3.4 獨立位泄露模型
3.5 實驗結(jié)果及分析
3.5.1 仿真實驗
3.5.2 攻擊實例
3.6 本章小結(jié)
第四章 多字節(jié)能量分析方法
4.1 引言
4.1.1 相關(guān)研究工作
4.1.2 本章研究內(nèi)容
4.2 AES加密算法描述
4.3 多字節(jié)能量分析方法
4.4 效率與成功率分析
4.4.1 實驗設(shè)計
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 對FPGA的攻擊實例
4.5.1 實驗設(shè)計
4.5.2 結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于多元線性回歸的選擇明文攻擊方法
5.1 引言
5.1.1 相關(guān)研究工作
5.1.2 本章研究內(nèi)容
5.2 多元線性回歸的區(qū)分器特性
5.3 基于多元線性回歸的選擇明文攻擊技術(shù)
5.3.1 選擇明文攻擊
5.3.2 對SPN結(jié)構(gòu)的選擇明文攻擊
5.3.3 對白化密鑰的選擇明文攻擊
5.4 效率與成功率分析
5.4.1 實驗設(shè)計
5.4.2 結(jié)果分析
5.5 對FPGA的攻擊實例
5.5.1 實驗設(shè)計
5.5.2 結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 基于無故障中間值的差分故障分析方法
6.1 引言
6.1.1 相關(guān)研究工作
6.1.2 本章研究內(nèi)容
6.2 ITUbee密碼算法描述
6.3 ITUbee算法特性
6.3.1 S盒的差分性質(zhì)
6.3.2 F函數(shù)的性質(zhì)
6.4 基于無故障中間值的差分故障分析
6.4.1 故障模型
6.4.2 基本方法
6.4.3 分析步驟
6.5 復(fù)雜度分析
6.6 仿真實驗
6.6.1 兩次故障的場景
6.6.2 四次故障的場景
6.7 對抗策略
6.8 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 成果應(yīng)用
7.1.1 基于側(cè)信道分析的密碼算法安全評估平臺
7.1.2 應(yīng)用案例
7.2 論文工作總結(jié)
7.3 下一步工作
參考文獻
縮略語
致謝
攻讀學位期間獲得的成果
本文編號:3766257
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 發(fā)展歷程
1.2.2 技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 密碼算法安全評估技術(shù)
2.1 引言
2.2 密碼算法設(shè)計
2.2.1 分組密碼設(shè)計
2.2.2 序列密碼設(shè)計
2.2.3 公鑰密碼設(shè)計
2.3 密碼算法安全評估技術(shù)
2.3.1 傳統(tǒng)密碼算法安全分析技術(shù)
2.3.2 側(cè)信道安全分析技術(shù)
2.4 能量分析技術(shù)
2.4.1 能量分析概述
2.4.2 能量泄露機理
2.4.3 漢明重量/距離模型
2.4.4 相關(guān)性能量分析
2.5 故障注入分析技術(shù)
2.5.1 故障注入方法
2.5.2 故障模型
2.5.3 差分故障分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于多元線性回歸的獨立位泄露模型
3.1 引言
3.1.1 相關(guān)研究工作
3.1.2 本章研究內(nèi)容
3.2 線性回歸分析
3.2.1 簡單線性回歸
3.2.2 多元線性回歸
3.2.3 模型的假設(shè)檢驗
3.3 異或操作旁路泄露
3.4 獨立位泄露模型
3.5 實驗結(jié)果及分析
3.5.1 仿真實驗
3.5.2 攻擊實例
3.6 本章小結(jié)
第四章 多字節(jié)能量分析方法
4.1 引言
4.1.1 相關(guān)研究工作
4.1.2 本章研究內(nèi)容
4.2 AES加密算法描述
4.3 多字節(jié)能量分析方法
4.4 效率與成功率分析
4.4.1 實驗設(shè)計
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 對FPGA的攻擊實例
4.5.1 實驗設(shè)計
4.5.2 結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于多元線性回歸的選擇明文攻擊方法
5.1 引言
5.1.1 相關(guān)研究工作
5.1.2 本章研究內(nèi)容
5.2 多元線性回歸的區(qū)分器特性
5.3 基于多元線性回歸的選擇明文攻擊技術(shù)
5.3.1 選擇明文攻擊
5.3.2 對SPN結(jié)構(gòu)的選擇明文攻擊
5.3.3 對白化密鑰的選擇明文攻擊
5.4 效率與成功率分析
5.4.1 實驗設(shè)計
5.4.2 結(jié)果分析
5.5 對FPGA的攻擊實例
5.5.1 實驗設(shè)計
5.5.2 結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 基于無故障中間值的差分故障分析方法
6.1 引言
6.1.1 相關(guān)研究工作
6.1.2 本章研究內(nèi)容
6.2 ITUbee密碼算法描述
6.3 ITUbee算法特性
6.3.1 S盒的差分性質(zhì)
6.3.2 F函數(shù)的性質(zhì)
6.4 基于無故障中間值的差分故障分析
6.4.1 故障模型
6.4.2 基本方法
6.4.3 分析步驟
6.5 復(fù)雜度分析
6.6 仿真實驗
6.6.1 兩次故障的場景
6.6.2 四次故障的場景
6.7 對抗策略
6.8 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 成果應(yīng)用
7.1.1 基于側(cè)信道分析的密碼算法安全評估平臺
7.1.2 應(yīng)用案例
7.2 論文工作總結(jié)
7.3 下一步工作
參考文獻
縮略語
致謝
攻讀學位期間獲得的成果
本文編號:3766257
本文鏈接:http://www.sikaile.net/shoufeilunwen/xxkjbs/3766257.html
最近更新
教材專著