輕量化AES算法抗二階能量分析攻擊研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，密碼芯片被廣泛應(yīng)用于人類的日常生活中，如居民身份證，銀行卡等，對(duì)這類資源受限的密碼設(shè)備的安全性問題研究是一個(gè)重要的研究課題。AES算法是新一代的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)，已被廣泛應(yīng)用于各類信息產(chǎn)品中。隨著密碼技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)密碼設(shè)備的攻擊技術(shù)也日益復(fù)雜多樣，AES算法的安全性受到了嚴(yán)重威脅，能量分析攻擊是其中威脅最大的一種攻擊方式。所以，研究能量分析攻擊技術(shù)及其防御對(duì)策對(duì)于保證加密設(shè)備的安全性具有重要意義。
　　

2、本文在對(duì)能量分析攻擊技術(shù)及AES算法輕量化研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)抗二階能量分析攻擊的輕量化AES算法的綜合方案，其主要工作介紹如下。
　　(1)對(duì)AES算法抗二階能量分析攻擊方案的研究。論文主要研究了掩碼防御技術(shù)，在簡(jiǎn)單固定值掩碼方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。論文的改進(jìn)掩碼方案使用四組不同的固定掩碼值對(duì)AES算法的四個(gè)輪函數(shù)分別實(shí)現(xiàn)掩碼，避免了掩碼的輪內(nèi)與輪間重用，實(shí)現(xiàn)抗二階能量分析攻擊的目的。
　　(2)AES算法的輕量?jī)?yōu)化設(shè)

3、計(jì)。本文在對(duì)分組密碼算法各種輕量化方法研究的基礎(chǔ)上，利用AES算法加解密流程中各輪函數(shù)的性質(zhì)，對(duì)輪函數(shù)的執(zhí)行順序進(jìn)行調(diào)換。再根據(jù)調(diào)序后的輪函數(shù)執(zhí)行順序，設(shè)計(jì)四張新的查找表，提高加密算法的執(zhí)行效率，并實(shí)現(xiàn)對(duì)AES算法的輕量?jī)?yōu)化。
　　(3)基于能量分析攻擊和算法輕量化兩方面的研究?jī)?nèi)容，兼顧抗能量分析攻擊與輕量化，對(duì)AES算法進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，給出一種綜合設(shè)計(jì)方案。
　　最后，對(duì)綜合設(shè)計(jì)方案的安全性和執(zhí)行效率進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)與分析，并與