智能卡AES加密模塊抗側(cè)信道攻擊掩碼技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著加密技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展日趨完善，加密設(shè)備或包含加密模塊的終端已經(jīng)在很大程度上進(jìn)入了人們的生活。智能卡、RFID等常見(jiàn)的加密設(shè)備正逐漸改變著人們的出行、消費(fèi)和身份認(rèn)證等行為，內(nèi)嵌CPU的高安全性智能卡正逐步取代磁卡而廣泛應(yīng)用于金融等相關(guān)行業(yè)。智能卡的安全性將直接影響到人們的隱私財(cái)產(chǎn)安全，而任何密碼設(shè)備，包括智能卡，在運(yùn)行時(shí)都會(huì)泄露各種物理信息，如功耗、電磁輻射、聲音等。側(cè)信道攻擊正是一種通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析密碼設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的旁路信息特

2、征來(lái)攻擊密碼設(shè)備的方法。相關(guān)性功耗分析（CPA）作為效率最高的側(cè)信道攻擊方法之一，能很容易地破解智能卡內(nèi)加密算法的密鑰信息，如AES算法等，對(duì)智能卡安全造成了嚴(yán)重威脅。因此，對(duì)于智能卡的安全防護(hù)逐漸成為研究熱點(diǎn)。受限于智能卡芯片較小的存儲(chǔ)空間，防護(hù)方案往往需在安全性或效率上做出妥協(xié)，加上各種復(fù)合攻擊技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)有的技術(shù)手段在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上均存在各種缺陷。安全的防護(hù)方案仍處于不斷探索中，理論上被證明安全的方案通常缺少真實(shí)環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)

3、證。
　　本文主要探討了掩碼技術(shù)在智能卡中的實(shí)現(xiàn)方案，深入分析了三類(lèi)常見(jiàn)的掩碼方案：固定值掩碼方案、RSM方案和高階掩碼方案。介紹了它們的實(shí)現(xiàn)原理和流程，并對(duì)各自的安全性進(jìn)行了分析。得出的結(jié)論是固定值掩碼方案無(wú)法抵抗二階CPA攻擊；RSM方案無(wú)法抵抗基于偏移量的一階CPA攻擊；高階掩碼方案雖然安全系數(shù)高，但效率很低，難以應(yīng)用于實(shí)際。
　　針對(duì)已有掩碼方案在安全性方面的不足，本文提出了一種智能卡AES加密模塊抗側(cè)信道攻擊的掩碼