基于汉明重量模型的密码设备放大模板攻击

摘要：

欧氏距离和曼哈顿距离等明氏距离(Minkowski Distance)被成功用到模板攻击中,用于度量能量迹与模板的匹配程度.但是,基于目前已有的功耗模型,在仅泄漏汉明重量的密码设备上使用明氏距离或者其他用来度量相似度的函数来实施传统模板攻击,均难以从少量的能量迹中成功恢复密码设备的密钥.本文针对汉明重量模型提出了一种高效、实用的放大模板攻击方案.该方案在密钥恢复阶段,对于每一个猜测密钥,均根据中间值的汉明权重对采集到的能量迹进行分类.每个类中的所有能量迹,均与该类的汉明权重模板进行匹配,类间求匹配程度总和.最后,通过最大相似度原则来恢复密钥.在AT89S52芯片上的实验证明,通过利用欧氏距离和曼哈顿距离,本文提出的方案能在450条能量迹刻画模板的条件下,从约48条能量迹中以接近1.00的概率成功恢复出AES算法的密钥.此外,在使用少量的能量迹来刻画汉明重量模板的情况下,本文提出的方案依然能通过少量的能量迹从泄漏密码运算中间值的汉明重量的其他密码设备中成功地恢复出密码算法使用的密钥.

关键词：模板攻击、汉明重量、欧氏距离、曼哈顿距离、密码设备、侧信道

所属期刊栏目：2

分类号：TP309.7(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目61372062

在线出版日期：2016-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：477-486