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。     

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。     

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。     

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。     

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(Binary Representation,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。     

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。     

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。     

RSA算法时序模板SDPA攻击研究

通过对8051芯片(支持IS07816协议)上RSA算法功耗曲线进行大量测试观察,发现传统模幂运算二元表示算法分支语句存在指数信息的泄露.针对这一缺陷,首先尝试基于分支语句时间序列的先验模板攻击方法,实验表明传统的先验模板准确率只有85％左右.通过对匹配错误数据的深入分析,发现传统先验模板攻击的局限性,继而提出了基于SDPA时序模板攻击方法.新方法模拟真实待测环境构建模板,消除了先验模板攻击中因指数不同造成的相同模板间的差异,有效地提高了攻击的准确性.实验验证新方法的攻击正确率达到100％.     

RSA算法时序模板SDPA攻击研究

通过对8051芯片(支持ISO7816协议)上RSA算法功耗曲线进行大量测试观察,发现传统模幂运算二元表示算法分支语句存在指数信息的泄露。针对这一缺陷,首先尝试基于分支语句时间序列的先验模板攻击方法,实验表明传统的先验模板准确率只有85%左右。通过对匹配错误数据的深入分析,发现传统先验模板攻击的局限性,继而提出了基于SDPA时序模板攻击方法。新方法模拟真实待测环境构建模板,消除了先验模板攻击中因指数不同造成的相同模板间的差异,有效地提高了攻击的准确性。实验验证新方法的攻击正确率达到100%。     

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。     

功耗分析平台中混合编程的应用研究

功耗分析平台是有效实施功耗分析攻击的工具,需要服务器与示波器等多种外设进行通信,同时还需要处理大量高维数组并且要求有良好的可操作性,如果采用单一编程语言来开发,则存在功耗分析攻击效率较低的问题。针对该问题,提出了一种新的解决方法,将Java、C＋＋和Matlab这3种编程语言结合,在功耗波形采集、波形特征处理等方面采用混合编程技术进行开发,充分发挥这3种编程语言各自的优势。实验结果表明,在保证功耗分析攻击准确率的基础上,攻击的效率比采用单一语言编程时提高了30％以上。     

取样电阻对功耗分析攻击的影响

针对目前针功耗分析攻击的影响因素研究偏少的情况,讨论和分析了取样电阻对功耗分析攻击的影响.功耗分析攻击的研究对象是功耗曲线,现有常见实验平台采集的通常是包括各种噪声的功耗综合.取样电阻作为功耗分析平台中的一部分,会在电阻噪声和功耗区分度两方面造成影响,进而影响到功耗分析攻击的正确率.因此为了提高攻击正确率,在不影响区分度的前提下可选用相对小的电阻.     

InSAR时序分析高相干目标选取方法比较研究

合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR）时序分析技术,利用时域上多幅SAR图像选择时间基线、空间基线满足一定条件的干涉对进行干涉,通过建立干涉相位形变模型获取地表形变信息。InSAR时序分析技术改善了差分干涉测量中时空失相干、大气延迟等问题,广泛应用于有关形变监测的多个领域,并逐渐成为获取长期地表形变趋势的重要手段。在InSAR时序分析中,针对不同应用选取合适的高相干目标选取方法,获得可靠的高相干目标,是获取精确可靠的地表形变信息的基础。本文通过分析永久散射体（Permanent Scatterers,PS）、分布式散射体（Distributed Scatterers,DS）选取方法的理论模型及其算法,研究其适用地物目标类型的异同,并分析、归纳总结了幅度相关法、相位分析法、信号杂波比法、相干性统计法等不同的高相干目标选取方法的优缺点。最后,以阿尔金断裂带西段部分区域为研究区,分别采用具有代表性的PS、DS选取方法开展该研究区域的选点实验,结果表明该研究区域DS选取方法比PS选取方法适用。本文方法为解决在不同地理区域进行应用研究时选取合适的选点方法提供参考。     

滨州市耕地质量等别与标准粮产量相关性分析

以滨州市2011年土地利用现状图和数据库为基础,提取耕地图斑(包括零星地物中的耕地部分),共计191044个图斑。利用偏相关分析方法分析了标准粮产量与自然质量分、自然等指数、利用等指数、经济等指数4个因素之间的相关性。结果表明标准粮产量与利用等指数的相关性更强,在自然条件相差不大的情况下,农业投入和经营水平对耕地产量的影响更为显著。     

基于Landsat7ETM+的青岛地区热岛效应反演及分析

用水源热泵技术,将矿井回风、矿井水、洗浴废水、冷却水（风）中的低品位废热转变为供热热能。该热泵热回收技术系统可靠、经济效益好,可达到节能减排的目的。该文分析了矿井系统中的废热类型和应用原理,给出了矿井回风、矿井水、洗浴废水、冷却水（风）废热回收量的计算方法,并分析了山东济宁梁宝寺煤矿矿井废热回收供热系统设计实例。认为该技术的应用为矿区提供了生产、生活必备的热源和热水,节约了生产成本,保障了煤矿企业的绿色生产,改善了矿区周围的生活环境。