The invention discloses a method for the analysis of attack SM3 cipher message expansion side channel, which comprises the following steps: S1: the chosen message extended operations to attack the intermediate variables, choose the output message extension function replacement in the operation as the target of attack, side channel analysis; S2: the attack results of simultaneous equations according to the inverse permutation function, solving equations, can crack the final key. By using the above analysis method, not only the side channel analysis attack for SM3 cipher algorithm is realized, but also the search space of data is reduced, and the flexibility, efficiency and success rate of attack are enhanced.
【技术实现步骤摘要】
一种针对SM3密码算法消息扩展的侧信道分析攻击的方法
本专利技术涉及密码算法分析检测领域,尤其涉及一种针对SM3密码算法消息扩展的侧信道分析攻击的方法。
技术介绍
随着信息和分析电路技术的发展,对硬件密码电子设备的破解不再单纯的停留在协议和算法上,而是从其处理数据的过程中泄露的信息入手,进行破解。硬件密码电子设备在处理信息的工程中存在能量、电磁、错误和时间等信息的泄露,利用这些泄露的信息,结合密码学和统计学原理等,对密码电子设备进行攻击,就是所谓的侧信道分析攻击(SideChannelAttacks)。在侧信道分析攻击中,比较常用的是差分分析攻击和相关性分析攻击。其中,差分分析攻击的过程如下:(1)随机选择N组不相同明文或密文Mi(i∈[1,N])进行加/解密运算,采集每组明文进行加密运算时设备产生的能量或者电磁曲线Ti(t),t∈{1,…,k},其中k为曲线轨迹的采样点数;(2)选择密钥Kl(l∈Ω,Ω为密钥空间),计算在Kl和Mi条件下,密码算法进行加密运算时在被攻击点产生的中间值Di,l;(3)根据中间值Di,l确定选择函数F(Mi,Kl),根据选择函数将Ti(t)分为两个子集S0和S1,定义式如下:S0={Ti(t)|F(Mi,Kl)=0}S1={Ti(t)|F(Mi,Kl)=1}(4)计算每个采样点上两个子集的能量平均之差,如S=QUOTE-QUOTE所示,其中︱S0︳和︱S1︳分别表示集合S0和S1中元素的个数。若Kl选择不正确,当N比较大时,两个子集均值差S将趋近于零;若Kl选择正确,在均值差S中将会出现一个最大尖峰,通过该尖峰即可确定Kl选 ...
【技术保护点】
针对SM3密码算法消息扩展的侧信道分析攻击方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1:选择消息扩展运算的结果为攻击中间变量,选择消息扩展运算中置换函数的输出作为攻击的目标,进行侧信道分析攻击;S2:将攻击结果联立方程组,根据逆置换函数求解方程组,即可破解最终密钥。
【技术特征摘要】
1.针对SM3密码算法消息扩展的侧信道分析攻击方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1:选择消息扩展运算的结果为攻击中间变量,选择消息扩展运算中置换函数的输出作为攻击的目标,进行侧信道分析攻击;S2:将攻击结果联立方程组,根据逆置换函数求解方程组,即可破解最终密钥。2.根据权利要求1所述的针对SM3密码算法消息扩展的侧信道分析攻击方法,其特征在于,所述S1具体包括以下步骤:S11:初始化i=16;S12:选择SM3进行扩展运算Wi作为攻击的中间变量;S13:根据SM3密码算法消息,进行侧信道分析攻击,如果i=16,选择K1=P1(W0)⊕(W3<<<7)作为攻击目标,如果i=17,选择K2=P1(W1)作为攻击目标,如果i=18,选择K3=P1(W2)作为攻击目标,如果i=19,选择K4=P1(W3)⊕P1(K1<...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜之波,张雪莲,吴震,王敏,向春玲,
申请(专利权)人:成都信息工程大学,成都芯安尤里卡信息科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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