一种侧信道分析方法技术

本申请公开了一种侧信道分析方法

【技术实现步骤摘要】
一种侧信道分析方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及密码学侧信道分析
，特别涉及一种侧信道分析方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]为了满足物联网设备的安全防护需求，轻量级密码算法应运而生，目前已经在很多的物联网设备中得到应用
。
而物联网设备的广泛使用，使其安全性对于个人信息和整个系统至关重要
。
如何能够从物理的角度全面分析其安全进而保证数据的安全存储和传输，成为一个亟待解决的问题
。
侧信道分析作为硬件安全分析的重要手段，利用这一技术分析物联网设备的物理安全逐渐成为社会各界的焦点
。
[0003]目前对于物联网设备中使用的轻量级密码算法的侧信道分析研究较少，且就轻量级密码而言，目前有关其分析的方法仅限于差分能量分析和相关能量分析
。
对于现有的方法，往往需要大量的能量波形进行差分和相关性计算，能量波形的采集消耗了大量的时间；此外，差分能量分析和相关能量分析容易受到噪声的影响导致准确率不高；最后，现有方案在密钥恢复阶段需要能量模型的映射，导致效率不高
。
因此，目前亟需使用更多的分析方法来完善轻量级密码的侧信道分析手段
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种侧信道分析方法
、
装置
、
设备及存储介质，能够有效提高针对轻量级密码进行侧信道分析的效率以及准确率
。
其具体方案如下：
[0005]第一方面，本申请提供了一种侧信道分析方法，包括：
[0006]获取与待处理轻量级密码对应的预设数量个待处理明文值，并基于轮函数获取与所述待处理轻量级密码对应的所述预设数量个的中间值；
[0007]基于各所述待处理明文值以及各所述中间值执行相应的线性回归模型构建操作，以得到相应的线性回归模型；
[0008]基于预设模型参数筛选规则对所述线性回归模型执行相应的参数估计操作
、
拟合优度信息确定操作，并根据得到的拟合优度信息确定目标模型参数；
[0009]利用所述目标模型参数以及所述线性回归模型执行相应的密钥恢复操作，以完成与所述待处理轻量级密码对应的侧信道分析操作
。
[0010]可选的，所述基于轮函数获取与所述待处理轻量级密码对应的所述预设数量个的中间值，包括：
[0011]通过利用轮函数对所述待处理轻量级密码中的主密钥进行预设轮次的计算，得到与所述待处理轻量级密码对应的所述预设数量个的中间值
。
[0012]可选的，所述获取与待处理轻量级密码对应的预设数量个待处理明文值，包括：
[0013]在待处理轻量级密码的执行过程中，通过执行相应的能量消耗数据采集操作，得到与待处理轻量级密码对应的预设数量个待处理明文值
。
[0014]可选的，所述基于各所述待处理明文值以及各所述中间值执行相应的线性回归模型构建操作，包括：
[0015]基于各所述待处理明文值
、
各所述中间值以及汉明重量泄露模型执行相应的线性回归模型构建操作，以得到相应的线性回归模型
。
[0016]可选的，所述基于预设模型参数筛选规则对所述线性回归模型执行相应的参数估计操作
、
拟合优度信息确定操作，包括：
[0017]通过对所述线性回归模型进行分析，得到相应的多元线性回归模型；
[0018]基于所述多元线性回归模型确定相应的目标数据拟合函数；
[0019]将各所述待处理明文值以及各所述中间值输入至所述线性回归模型，以完成针对回归系数的参数估计操作，得到相应的参数估计结果；
[0020]基于所述参数估计结果以及所述目标数据拟合函数执行相应的拟合优度信息确定操作，以得到相应的拟合优度信息
。
[0021]可选的，所述根据得到的拟合优度信息确定目标模型参数，包括：
[0022]根据得到的拟合优度信息，将与所述拟合优度信息中的最优拟合优度值对应的模型参数确定为目标模型参数
。
[0023]可选的，所述利用所述目标模型参数以及所述线性回归模型执行相应的密钥恢复操作，包括：
[0024]利用所述目标模型参数以及所述线性回归模型确定相应的目标密钥恢复规则，并基于所述目标密钥恢复规则执行相应的密钥恢复操作
。
[0025]第二方面，本申请提供了一种侧信道分析装置，包括：
[0026]值获取模块，用于获取与待处理轻量级密码对应的预设数量个待处理明文值，并基于轮函数获取与所述待处理轻量级密码对应的所述预设数量个的中间值；
[0027]模型构建模块，用于基于各所述待处理明文值以及各所述中间值执行相应的线性回归模型构建操作，以得到相应的线性回归模型；
[0028]参数确定模块，用于基于预设模型参数筛选规则对所述线性回归模型执行相应的参数估计操作
、
拟合优度信息确定操作，并根据得到的拟合优度信息确定目标模型参数；
[0029]侧信道分析模块，用于利用所述目标模型参数以及所述线性回归模型执行相应的密钥恢复操作，以完成与所述待处理轻量级密码对应的侧信道分析操作
。
[0030]第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：
[0031]存储器，用于保存计算机程序；
[0032]处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的侧信道分析方法的步骤
。
[0033]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的侧信道分析方法的步骤
。
[0034]可见，本申请中，先获取与待处理轻量级密码对应的预设数量个待处理明文值，并基于轮函数获取与所述待处理轻量级密码对应的所述预设数量个的中间值；基于各所述待处理明文值以及各所述中间值执行相应的线性回归模型构建操作，以得到相应的线性回归模型；然后基于预设模型参数筛选规则对所述线性回归模型执行相应的参数估计操作
、
拟合优度信息确定操作，并根据得到的拟合优度信息确定目标模型参数；然后利用所述目标模型参数以及所述线性回归模型执行相应的密钥恢复操作，以完成与所述待处理轻量级密
码对应的侧信道分析操作
。
本申请需要先获取与待处理轻量级密码对应的预设数量个的待处理明文值以及所述预设数量个的中间值，然后基于所述待处理明文以及所护中间值构建线性回归模型，并对得到的线性回归模型进行参数评估以及拟合优度信息确定
。
之后利用得到的拟合优度信息确定目标模型参数，以根据所述目标模型参数以及所述线性回归模型进行密钥恢复，以完成相应的侧信道分析操作
。
这样一来，通过利用所述中间值构建线性回归模型，并基于线性回归模型完成相应的侧信道分析操作，降低了侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种侧信道分析方法，其特征在于，包括：获取与待处理轻量级密码对应的预设数量个待处理明文值，并基于轮函数获取与所述待处理轻量级密码对应的所述预设数量个的中间值；基于各所述待处理明文值以及各所述中间值执行相应的线性回归模型构建操作，以得到相应的线性回归模型；基于预设模型参数筛选规则对所述线性回归模型执行相应的参数估计操作
、
拟合优度信息确定操作，并根据得到的拟合优度信息确定目标模型参数；利用所述目标模型参数以及所述线性回归模型执行相应的密钥恢复操作，以完成与所述待处理轻量级密码对应的侧信道分析操作
。2.
根据权利要求1所述的侧信道分析方法，其特征在于，所述基于轮函数获取与所述待处理轻量级密码对应的所述预设数量个的中间值，包括：通过利用轮函数对所述待处理轻量级密码中的主密钥进行预设轮次的计算，得到与所述待处理轻量级密码对应的所述预设数量个的中间值
。3.
根据权利要求1所述的侧信道分析方法，其特征在于，所述获取与待处理轻量级密码对应的预设数量个待处理明文值，包括：在待处理轻量级密码的执行过程中，通过执行相应的能量消耗数据采集操作，得到与待处理轻量级密码对应的预设数量个待处理明文值
。4.
根据权利要求1所述的侧信道分析方法，其特征在于，所述基于各所述待处理明文值以及各所述中间值执行相应的线性回归模型构建操作，包括：基于各所述待处理明文值
、
各所述中间值以及汉明重量泄露模型执行相应的线性回归模型构建操作，以得到相应的线性回归模型
。5.
根据权利要求1所述的侧信道分析方法，其特征在于，所述基于预设模型参数筛选规则对所述线性回归模型执行相应的参数估计操作
、
拟合优度信息确定操作，包括：通过对所述线性回归模型进行分析，得到相应的多元线性回归模型；基于所述多元线性回归模型确定相应的目标数据拟合函数；将各所述待处理明...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕子祥，李远飞，王洋，罗清彩，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：