广西师范大学学报(自然科学版)

2021, v.39(06) 33-43

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面向AES密码硬件系统的马氏距离随机旁路攻击方法
Stochastic Attack Method Based on Mahalanobis Distance against AES Cryptosystem

张顺生;罗玉玲;丘森辉;

摘要(Abstract):

随机模型是一种典型的有原型攻击,其所构建模板的协方差矩阵和传统模板攻击一样,可能会出现指数运算溢出和协方差矩阵不可逆的问题。此外,它需要控制参考设备多次随机设置明文和密钥,从而捕获能耗数据建立模板,这一过程限制了其使用范围。为了解决此问题,提出基于马氏距离的随机攻击方法,针对参考设备设置随机明文和固定密钥建立模板,并将马氏距离应用到随机模型中用于恢复密钥。实验中对基于Atmel XMEGA128D4微控制器实现的AES密码算法实施攻击。结果表明:使用固定或随机密钥构建模板,具有相同分布的加密中间值,都可恢复正确密钥。对比传统模板攻击和通过相关能量分析,提出的攻击方法能够以更少的痕迹恢复正确密钥,使用约50条痕迹可达100%的成功率,可提升密码硬件系统安全性能分析效率。

关键词(KeyWords): 旁路攻击;模板攻击;随机模型;马氏距离;相关能量分析

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(61801131);; 广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2020KY02030);; 广西研究生教育创新计划项目(YCSW2020100)

作者(Author): 张顺生;罗玉玲;丘森辉;

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DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020081602

参考文献(References):

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