侧信道分析中的能量轨迹提取方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种侧信道分析中的能量轨迹提取方法及系统，该方法包括：获取初始能量轨迹，调用滑动窗口，以预设的步进步长从初始能量轨迹的起点向终点滑动，依次将初始能量轨迹分割成多个子能量轨迹，在每次滑动时，计算当前滑动窗口内的子能量轨迹的第一特征向量，获取第一特征向量与预设的样本特征向量的第一特征距离，在判断第一特征距离小于预设的距离阈值时，记录该子能量轨迹的起始坐标和轨迹长度，从初始能量轨迹中截取与记录的起始坐标和轨迹长度对应的能量轨迹，并将截取的能量轨迹确定为目标能量轨迹。应用本发明专利技术提供的方法，无需找寻触发引脚或设定相应的触发信号，即可实现对待分析设备在运行密码算法时所产生的能量轨迹的提取。

【技术实现步骤摘要】
侧信道分析中的能量轨迹提取方法及系统
本专利技术涉及密码学
，尤其涉及一种侧信道分析中的能量轨迹提取方法及系统。
技术介绍
侧信道分析是一门近些年新兴的密码学分析技术，相比于传统的密码学分析技术，其更注重于采集密码设备在工程实现过程中所额外泄露出来的物理信息，并将这些额外泄露出来的物理信息与数学分析方法相结合，分析出密码设备所使用的密钥。在侧信道分析过程中，从泄露信息对应的能量轨迹中，采集密码算法运行区间对应的能量轨迹至关重要。目前，密码算法运行区间对应的能量轨迹的采集都是通过各种方法设置触发信号，以辅助进行有效区间识别后再进行采集的，当一个待分析设备无法自主编程产生触发信号或者难以找到可供利用的触发信号时，将难以实现对该待分析设备在运行密码算法所产生的能量轨迹的采集。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种能量轨迹提取方法，无需借助触发信号即可实现对待分析设备在运行密码算法时所产生的能量轨迹的提取。本专利技术还提供了一种能量轨迹提取系统，用于保证上述方法在实际中的实现及应用。一种侧信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侧信道分析中的能量轨迹提取方法，其特征在于，包括：/n获取初始能量轨迹；/n调用预设的滑动窗口，以预设的步进步长，从所述初始能量轨迹的起点滑动至所述初始能量轨迹的终点，依次将所述初始能量轨迹分割成多个子能量轨迹，并对每次分割出的子能量轨迹执行第一操作，所述第一操作包括：计算所述子能量轨迹的特征向量，获得与所述子能量轨迹对应的第一特征向量，并获取所述第一特征向量与预设的样本特征向量之间的第一特征距离，将所述第一特征距离存储至预先构建的距离集合中；/n将所述距离集合中的各个目标特征距离对应的子能量轨迹的起始坐标和轨迹长度进行记录；其中，所述目标特征距离为所述距离集合中距离值小于预设的距离阈...

【技术特征摘要】
1.一种侧信道分析中的能量轨迹提取方法，其特征在于，包括：
获取初始能量轨迹；
调用预设的滑动窗口，以预设的步进步长，从所述初始能量轨迹的起点滑动至所述初始能量轨迹的终点，依次将所述初始能量轨迹分割成多个子能量轨迹，并对每次分割出的子能量轨迹执行第一操作，所述第一操作包括：计算所述子能量轨迹的特征向量，获得与所述子能量轨迹对应的第一特征向量，并获取所述第一特征向量与预设的样本特征向量之间的第一特征距离，将所述第一特征距离存储至预先构建的距离集合中；
将所述距离集合中的各个目标特征距离对应的子能量轨迹的起始坐标和轨迹长度进行记录；其中，所述目标特征距离为所述距离集合中距离值小于预设的距离阈值的第一特征距离；所述轨迹长度为所述滑动窗口的长度与预设的长度扩展倍率的乘积；
依据记录的起始坐标和轨迹长度，从所述初始能量轨迹中截取与所述记录的起始坐标和轨迹长度对应的能量轨迹，并将截取的能量轨迹确定为目标能量轨迹。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述子能量轨迹的特征向量，获得与所述子能量轨迹对应的第一特征向量，包括：
按照预设的轨迹划分方式，将所述子能量轨迹划分为多个能量轨迹集合；其中，每个所述能量轨迹集合中包含多个采样点；
对每个所述能量轨迹集合执行第二操作，所述第二操作包括：计算所述能量轨迹集合中所有采样点对应的采样值的和，获得与所述能量轨迹集合对应的第一特征值；
将每个所述能量轨迹集合对应的第一特征值，按照预设的映射规则进行维度映射，获得与所述子能量轨迹对应的第一特征向量。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述能量轨迹集合中所有采样点对应的采样值的和，获得与所述能量轨迹集合对应的第一特征值，包括：
若当前能量轨迹集合属于第一个子能量轨迹，则对所述当前能量轨迹集合中的所有采样点的采样值进行累加，得到与所述当前能量轨迹集合对应的第一特征值；所述当前能量轨迹集合指代，当前用于计算第一特征值的能量轨迹集合；
若所述当前能量轨迹集合不属于第一个子能量轨迹，则根据参考集合的第一特征值，计算所述当前能量轨迹集合的参考采样点的采样值的和，并将所述当前能量轨迹的参考采样点的采样值的和，逐个加上所述当前能量轨迹集合中除所述参考采样点以外的采样点的采样值，得到所述当前能量轨迹集合的第一特征值；其中，所述参考集合为所述当前能量轨迹集合所属的子能量轨迹的前一个子能量轨迹中，与所述当前能量轨迹集合对应的能量轨迹集合；所述参考采样点是所述当前能量轨迹集合中参考集合与所述当前能量轨迹集合的重叠区域的采样点。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一特征向量与预设的样本特征向量之间的第一特征距离，包括：
计算所述第一特征向量中的每个维度的第一特征值与预设的样本特征向量中对应维度的特征值之间的差值，获得每个第一特征值对应的差值；
对每个所述第一特征值对应的差值进行平方运算，并对平方运算后的每个第一特征值的差值进行累加运算，获取累加值；
对所述累加值进行开方计算，获得所述第一特征向量与所述样本特征向量之间的第一特征距离。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取初始能量轨迹，包括：
采集能量信号；
对所述能量信号进行模数转换，并对模数转换后的能量信号进行滤波处理，获得与所述能量信号对应的初始能量轨迹。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将截取的能量轨迹确定为目标能量轨迹之后，还包括：
将所述目标能量轨迹进行存储。


7.一种侧信道分析中的能量轨迹提取系统，其特征在于，包括：
采集模块、示波整形模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡红钢，戴立，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34