Camellia算法简单和差分功耗分析组合攻击

介绍了Camellia密码算法的加解密流程和差分功耗分析的一般过程。针对Camellia算法单纯差分功耗分析攻击样本量过大、效率较低的问题,提出了一种组合攻击方法:通过硬件仿真平台采集相同密钥不同明文的Camellia密码算法功耗曲线,使用简单功耗分析确定攻击点,然后采用差分功耗攻击获取密钥。实验结果显示:10000条功耗曲线可以破解Camellia算法密钥,验证了组合攻击方法对Camellia算法是可行和有效的。     

SM4算法的差分功耗以及相关功耗分析研究

SM4算法是中国无线局域网产品的分组密码算法。功耗分析由于代价低、攻击效率高,因此对密码算法形成了很大的威胁。以SM4算法为研究对象,STC90C58AD微控制器为硬件仿真平台,采集相同密钥不同明文的SM4密码算法功耗曲线,分别研究了差分功耗分析及相关功耗分析的攻击方法。实验结果表明:使用相关功耗分析,210条功耗曲线可以恢复出第一轮的轮密钥;使用差分功耗分析,3500条功耗曲线可以恢复出第一轮的轮密钥。     

PRESENT算法的相关功耗分析研究

功耗攻击成功率会受到很多因素的影响,包括不同的语言的实现方式。以PRESENT算法为研究对象、STC90C58AD微控制器作为硬件仿真平台,针对在同一环境下使用C语言和汇编语言实现的PRESENT算法,分别实施了相关功耗攻击。实验结果表明:使用C语言实现的PRESENT算法泄露的功耗信息有限,使用4000条功耗曲线不能通过相关功耗攻击得到全部密钥。而对于汇编语言实现的算法,则能通过相关功耗攻击从95条功耗曲线中恢复出全部密钥。     

真实硬件环境下针对椭圆曲线密码体制的简单功耗分析攻击

介绍了一种椭圆曲线密码体制的实现算法,并分析了针对此算法进行简单功耗分析攻击的可行性,在此基础上设计实现了功耗分析平台,利用该平台获取椭圆曲线密码算法的功耗轨迹图,通过对该功耗信号的分析和处理,利用简单功耗分析的方法成功提取了椭圆曲线密码体制的私钥信息。结果验证了简单功耗分析对于椭圆曲线密码系统进行攻击的可行性和有效性。     

KLEIN密码代数旁路攻击

将代数分析和旁路攻击结合,基于汉明重量泄露模型,对轻量级分组密码KLEIN抗代数旁路攻击安全性进行了评估。首先应用代数方法构建KLEIN算法等价布尔方程组,然后经功耗分析获取KLEIN加密操作的汉明重量并表示为布尔方程,最后使用CryptMinisat解析器进行密钥求解。基于均值、排名和门限3种容错策略,对8位微控制器上的KLEIN开展了攻击物理实验,并对攻击复杂度进行评估,结果表明:未经防护的KLEIN软件实现易遭受代数旁路攻击,已知明文场景下,1轮泄露分析即可恢复完整KLEIN密钥;未知明密文场景下,2轮泄露分析仍可成功实施攻击。该方法对其他分组密码抗代数旁路攻击研究具有一定的借鉴意义。     

针对8051芯片RSA算法的选择明文SPA攻击

针对随机数据作明文时,8051芯片RSA算法功耗曲线轮间差异不明显,提出采用特殊数据(如N-1,R-1等)作为明文,可获得功耗差异比较明显的曲线。验证真实环境下采用特殊数据作明文对8051芯片RSA算法进行SPA攻击,可以降低8051芯片密钥的破解难度,提高其功耗曲线攻击效率。最后,根据实验结果提出了提高智能卡安全的防御方法。     

抗功耗分析攻击的椭圆曲线梳状优化算法

功耗分析攻击技术的出现对密码芯片的安全性构成了严重威胁。奇系数梳状算法是一种椭圆曲线标量乘法的快速算法,但它不能抵抗差分功耗分析攻击、零值点功耗分析攻击和零值寄存器功耗分析攻击。为了抵抗功耗分析攻击,提出了改进的奇系数梳状算法。改进后的算法在存储空间不变,主循环计算量增加较少的情况下,能够抵抗简单功耗分析攻击、差分功耗分析攻击、零值点功耗分析攻击和零值寄存器功耗分析攻击,并且算法的性能优于随机化初始点变量乘算法的性能。     

针对DES密码芯片的两种功耗攻击对比分析

介绍了差分功耗分析和相关性功耗分析两种方法及其分析流程。以DES算法为研究对象,在自主研发的功耗分析平台上,实现了差分功耗分析攻击和相关性功耗分析攻击。对实验结果的对比分析发现,差分功耗分析对设备噪声不敏感,具有通用分析的能力,而相关性功耗分析具有低样本量的分析能力,对加密设备的威胁更大,但对设备噪声比较敏感。将两者嵌入功耗分析自动检测平台,可发挥两种分析方法各自的优势,提高平台普适性和攻击效率。     

EPCBC密码旁路立方体攻击

将立方体分析和旁路攻击结合,基于8位汉明重泄露模型,对CANS 2011会议上提出的轻量级分组密码EPCBC抗旁路立方体攻击安全性进行评估。在黑盒攻击场景下,攻击者按照一定规则生成立方体和超多项式,利用不同立方体生成不同选择明文,通过计算这些选择明文在加密过程某比特的高阶差分,判断该立方体对应的超多项式是否合法。对不同分组长度的EPCBC密码进行了黑盒旁路立方体攻击实验,结果表明:未经防护的EPCBC密码易遭受黑盒旁路立方体攻击;如果攻击者能够精确获取加密过程汉明重信息泄露,利用提取出的立方体和超多项式,372个选择明文可恢复EPCBC(48,96)的48比特密钥,将其主密钥搜索空间降低到248;610个选择明文可恢复EPCBC(96,96)的全部96比特主密钥。文中方法对其他分组密码黑盒旁路立方体攻击研究具有一定的借鉴意义。     

针对抗边信道攻击的椭圆曲线标量乘法的简单功耗分析

分析了一种运用平衡点加一倍点操作抗边信道攻击的椭圆曲线标量乘法。方法虽然使点加和倍点的功耗不可区分,但是当标量用二进制表示时,标量乘法的运算功耗仍有边信息泄露。对标量乘算法的传统功耗攻击主要集中在点加运算和倍点运算之间的功耗差异上,文中将攻击点转移到标量乘算法中for语句和if语句之间的功耗差异上,并成功对平衡点加一倍点操作后的标量乘功耗曲线实现了简单功耗攻击。     

基于部分可重构技术的AES算法设计与实现

提出一种基于部分可重构技术的高级加密标准密码算法实现方案。该系统采用Xilinx公司的Virtex-IIFPGA(Field-Programmable Gate Array)芯片,能针对不同的加密与解密需求,灵活重构加密系统中的核心算法,提高了密码系统的灵活性和安全性,减少了资源消耗,适用于资源受限,有不同安全需求的密码系统,最后给出了实验结果。     

一种抗简单功耗分析攻击的模幂算法

在真实环境下对智能卡RSA算法进行了功耗采集,通过简单功耗分析攻击（SPA）提取出了密钥,证明了传统的模幂运算二元表示（BinaryRepresentation,BR）算法存在明显的密钥信息泄露缺陷。分析发现,信息泄露发生在程序的跳转分支处。针对这一缺陷,提出了一种原子化操作与引入随机数相结合的模幂算法。通过操作的原子化统一了模幂算法的执行路径,消除因跳转分支引起的信息泄露;引入随机数对密钥的汉明重量进行掩盖,有效地防止密钥信息的泄露。在MC8051上的实测验证表明,新算法确实具有抗简单功耗分析的特性。     

基于AT89C51的小功率调频调压电源设计

为满足钻井导向系统非接触供电单元开发设计需要,设计一种小功率调压、调频电源.采用智能控制芯片AT89C51作为控制核心部件,自振式反激变换器实现调压模块设计,全桥逆变电路实现调频模块设计,通过IR2110芯片实现驱动.控制芯片产生PWM控制信号,控制开关管的导通并在直流侧加入合适的整流电容使电压平稳输出,经隔离驱动电路实现电能的通断控制,实现电源电压、频率和幅值可调.实验结果表明:该电源具有过电流、过电压保护功能,设计结构合理,成本低廉,控制精度较高,达到设计要求.     

OceanRoute: Vessel Mobility Data Processing and Analyzing Model Based on MapReduce

The network coverage is a big problem in ocean communication, and there is no low-cost solution in the short term. Based on the knowledge of Mobile Delay Tolerant Network (MDTN), the mobility of vessels can create the chances of end-to-end communication. The mobility pattern of vessel is one of the key metrics on ocean MDTN network. Because of the high cost, few experiments have focused on research of vessel mobility pattern for the moment. In this paper, we study the traces of more than 4000 fishing and freight vessels. Firstly, to solve the data noise and sparsity problem, we design two algorithms to filter the noise and complement the missing data based on the vessel’s turning feature. Secondly, after studying the traces of vessels, we observe that the vessel’s traces are confined by invisible boundary. Thirdly, through defining the distance between traces, we design MR-Similarity algorithm to find the mobility pattern of vessels. Finally, we realize our algorithm on cluster and evaluate the performance and accuracy. Our results can provide the guidelines on design of data routing protocols on ocean MDTN.     

基于时域导频跟踪和频域插值的正交频分复用系统信道估计方法

针对下一代无线通信长期演进系统,提出了一种基于时域导频跟踪和频域迭代离散傅里叶变换插值的改进信道估计方法,首先利用导频符号进行信道估计,然后通过导频跟踪和迭代离散傅里叶变换插值获得时域和频域非导频位置的信道估计值。仿真结果表明,基于时域导频跟踪和频域迭代离散傅里叶变换插值的估计方法比传统的方法改善约2dB误比特率性能。     

6 kV电缆中间接头故障原因分析及制作工艺改进

6k V电缆中间接头的爆炸是工厂配电设备的常见故障。本文从电缆的绝缘结构方面入手 ,以绝缘热击穿理论分析了湛江电厂 # 3循环水泵电机电缆中间接头爆炸原因 ,查找导致电缆头热击穿的关键因素并进行排除 ,运用新的材料与方法重新制作 # 3循环水泵电机电缆中间接头 ,运行可靠性大有提高。改进的结果表明 ,减少缆芯的接触电阻和环境温度与绝缘结构的适当选取是杜绝高压电缆中间接头爆炸的关键。     

GPS软件接收机捕获方法研究

为解决GPS软件接收机中频信号的捕获问题,首先基于FFT的并行码捕获实现了对基带信号的粗捕,对粗捕的捕获判决进行改进,采用自适应门限值调整方法,即基于次高峰判决,同时对次高峰的寻找采用开窗原理;然后利用FFT的频域分析方法进行精捕。与传统相位差分精捕不同,利用FFT频域内对中频信号进行精捕,通过增大FFT变换的点数来提高精捕频率的分辨率,同时具体给出了粗捕和精捕的具体捕获步骤以及主要的技术问题;最后利用一组GPS实测数据对上述分析进行了计算,实验结果表明：基于FFT的GPS信号的粗捕与利用FFT的频域精捕方法非常有效,捕获快速准确,可以满足GPS软件接收机的要求。