20179214 2017-2018-2 《密码与安全新技术》第四次作业

Posted 2020-11-03 blankicefire

20179214 2017-2018-2 《密码与安全新技术》第四次作业

课程：《密码与安全新技术》
班级： 201792
姓名： 刘胜楠
学号：20179214
上课教师：谢四江
上课日期：2018年4月26日
必修/选修： 选修

分组密码的测信道分析

概念

美国科学家Paul Kocher 1996年提出的
目前测信道攻击的防御手段已经列入到各种安全准则里面

局限性

主要集中在智能卡为代表的资源受限的一类密码集成电路
许多攻击方法依赖算法实现

测信道分析的半导体物理基础

常见的密码芯片的内部电路基于CMOS工艺的，逻辑门电路是其基础元件
密码芯片的所有运算都是通过门电路的状态变化来实现的，逻辑门电路状态的变化在物理上就体现为电流的变化，从而消耗功率

1. 电流变化
2. 算法处理中时间与密钥信息的相干性
3. 密码芯片中各金属层和逻辑门电路在外界条件刺激下的响应构成错误诱导分析的物理基础。

数据于两方面有关: 汉明距离 汉明重量
汉明距离：电压
汉明重量是汉明距离初始状态全为0的特殊状态
汉明重量的不同为什么是在某些点上面
在算法的某些时间里面与数据是无关的。
芯片的功耗P与数据逻辑能的数学模型可表述为
P=f（data）+noise

测信道分析分类

对密码芯片的攻击分类

按照物理程度损坏程度
非侵入式
侵入式
半侵入式

按照干扰正常攻击
主动攻击
被动攻击

时间攻击
简单功耗分析
差分功耗分析
利用数理统计的方法将需要的某种功耗差异放大

相关系数
相关性功耗分析

模板攻击
特征化阶段：找到最相关的点并建立模板
分析阶段：把这些模板与给定的功耗曲线进行匹配，匹配度最大的模板表明得到正确密钥。
噪声分布分为多元正态分布。
建立模板的步骤：

1. 对每个密钥建立一个模板，在使用这个密钥进行加密时测量边信道信息获取对应该密钥的数据。需要测试多次，使得结果更加精准。
   模板里面的内容：均值向量 噪声的协方差矩阵
2. 至此可以为每一个密钥定义一个2元组T，该二元组由均值矩阵M和协方差矩阵COV 构成。

功耗分析分类

将能量模型分为四类：Nominal Ordinal Proportional,Direct

攻击中对噪声的处理
对齐
滤波
压缩

电磁辐射分析攻击

延伸阅读

不同的图像传感器