一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法技术

本发明专利技术属于边信道安全领域，特别涉及一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法，选择需要分析的密码算法的一个中间值；测量密码设备在加密或解密不同数据分组时的能量消耗，得到实测能量消耗矩阵；使用基于巴特沃斯滤波与集合经验模态阈值的混合去噪方法对实测能量消耗矩阵去噪；计算每个数据对应的假设中间值，得到假设中间值矩阵；将假设中间值矩阵映射为假设能量消耗值矩阵；计算假设能量消耗矩阵和实测能量消耗矩阵的相关系数并确定猜测密钥，猜测密钥的准确率越高，抗能量分析攻击的能力越弱；本发明专利技术通过减少能量迹的噪声，提高了其信噪比，从而达到提升能量分析的效率，提高检测评估密码安全芯片的抗能量分析攻击的准确度。析攻击的准确度。析攻击的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法


[0001]本专利技术属于边信道安全领域，特别涉及一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法。

技术介绍

[0002]如今，随着网络安全技术的高速发展，作为其基础的密码学也取得了巨大的进步，密码学的使用范围和频率也得到了极大的提升，因此它的安全性得到极大关注。虽然如今比较流行的密码算法均是计算安全的，很难通过传统的数学分析去攻击，但是密码学的安全并不是仅仅包括密码算法的安全，还包括密码算法实现的安全。于是，在传统的数学分析攻击不能满足要求的情况下，边信道攻击技术应运而生，该技术是对加密设备在操作过程中的泄露的时间、功耗、电磁等信息进行捕获、分析和攻击的技术。其中利用泄露功耗信息的能量分析攻击由于具有简单易实施的特点，是最流行的边信道攻击方法，它的基本思想是通过分析密码设备的能量消耗来获得密钥。
[0003]随着边信道攻击对加密设备的威胁越来越重，各种加密设备在大规模商业使用之前，必须对其进行旁路泄漏评估，其中最普遍的评估就是检测密码安全芯片的抗能量分析攻击能力，通过能量分析去猜测其密钥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、选择需要分析的密码算法的中间值函数；S2：测量密码设备在加密或解密不同数据分组时的能量消耗，对每一个数据分组记录一条能量迹，得到实测能量消耗矩阵T；S3：使用基于巴特沃斯滤波与集合经验模态阈值的混合去噪方法对采集的能量迹进行预处理，得到去噪后的能量迹；S4：根据中间值函数，这一步是对每一个可能的密钥，计算对应加密算法的假设中间值，得到假设中间值矩阵V；S5、将假设中间值矩阵V映射为假设能量消耗值矩阵H；S6、计算假设能量消耗值矩阵H和实测能量消耗矩阵T的相关系数，得到相关系数矩阵，相关系数矩阵中最大值的索引即为猜测密钥，将猜测密钥和正确密钥进行比对，根据准确率评估其抗能量分析攻击的能力，准确率越高，抗能量分析攻击的能力越弱，完成检测。2.根据权利要求1所述的一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法，其特征在于，待分析的密码算法的中间值为分组密码算法的轮密钥加输出或者字节代换输出，即S盒输出其中，d表示已知的非常量数据；k表示部分密钥，为在真实密钥的取值范围内随机选择的部分密钥；表示异或；SubByte()表示S盒变换，f(d,k)表示中间值函数。3.根据权利要求1或2所述的一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法，其特征在于，将所有可能的密钥记为向量k＝(k1,
…
,k
K
)，根据这可能的K个秘钥基于计算得到大小为n
×
K的假设中间值矩阵，n表示已知的非常量数据向量的长度。4.根据权利要求1所述的一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法，其特征在于，将假设中间值矩阵V映射为假设能量消耗值矩阵H，即基于汉明重量模型，将假设中间值的汉明重量映射为假设能量消耗矩阵H。5.根据权利要求1所述的一种基于混合去噪的抗能量分析攻击能力的检测方法，其特征在于，实测能量消耗矩阵T的获取过程包括：将已知的非常量数据向量记为d＝(d1,d1,...,d
n
)
T
对每一次加密或解密操作记录一次能量迹，将对应于数据分组d
i
的能量迹记作t
i
、＝(t
i,1
,
…
,t
i,m
)；构建一个矩阵，矩阵中每一行能量消耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：程克非，张钦，崔晓通，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：