電源分析與實(shí)用防御措施的研究.pdf

1、我們的社會已經(jīng)進(jìn)入了一個嶄新的信息時代，對信息安全的需求比以往任何時期都更加迫切。而要保證信息在分布環(huán)境下的安全性，一個有效的解決辦法就是利用密碼技術(shù)。在過去的30年里，現(xiàn)代密碼學(xué)的研究可謂突飛猛進(jìn)，其研究領(lǐng)域非常廣泛和深入。選擇現(xiàn)代密碼學(xué)的主要成就公鑰密碼之中大部分公鑰密碼體制都涉及到的計算含有秘密參數(shù)的模冪問題的安全性進(jìn)行研討。近些年來，在這方面的研究中邊信道攻擊廣受關(guān)注。它作為一個工程性質(zhì)的問題，對公鑰密碼體制模冪計算構(gòu)成了最嚴(yán)重

2、威脅，特別是，當(dāng)密碼操作在目前大量使用的智能卡上執(zhí)行的情形。 本文集中討論一個方面的問題：對智能卡執(zhí)行模冪算法的電源分析和防御，尤其是對智能卡威脅最大的簡單電源分析攻擊?？偨Y(jié)起來，本文進(jìn)行了以下幾個方面的探討與研究： 1. 介紹和評述了目前存在的典型電源分析方法以及通常的軟件防御措施。在回顧了電源分析攻擊的原理之后，首先，詳細(xì)回顧和評述了已知的簡單電源分析攻擊和防御方法。其中主要包括：對if語句的簡單電源分析攻擊和防御；

3、Novak提出的針對中國剩余定理加速模冪運(yùn)算的基于選擇密文的簡單電源分析攻擊；Fouque和Vallette發(fā)現(xiàn)以橢圓曲線集為例的從左至右二進(jìn)制算法易遭受簡單電源分析攻擊的特性。其次，回顧差分電源分析攻擊的主要方法以及防御差分電源分析攻擊的主要方法。其中包括：Messerges等人提出的差分電源分析攻擊和防御方法；Walter提出的針對m-ary算法和窗口算法的差分電源分析攻擊以及解決方法，等等。最后，簡單探討針對一類邊信道攻擊的防御算

4、法對其它邊信道攻擊造成的影響。 2. 簡單綜述硬件防御電源分析攻擊的措施。詳述了其中具有代表性的Shamir電源分析攻擊硬件防御措施的原理。也給出了對Shamir硬件防御措施的一些評述，其中，一些結(jié)論適用于所有硬件防御措。 3. 研究新的防御簡單電源分析攻擊的模冪算法。根據(jù)現(xiàn)有簡單電源分析攻擊的結(jié)果，首先，在研討Clavier和Joye模型的基礎(chǔ)上，提出一個泛化簡單電源分析模型；接著，給出新的可防御簡單電源分析攻擊的模冪