基于代数表达式功耗模型的差分功耗分析攻击

计算机应用 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (2): 448-451.

基于代数表达式功耗模型的差分功耗分析攻击

蔡泽民¹,王奕¹,²,李仁发¹,²

1. 湖南大学嵌入式系统与网络实验室，长沙 410082
2. 网络与信息安全湖南省重点实验室(湖南大学)，长沙 410082

收稿日期:2013-07-29 修回日期:2013-09-11 出版日期:2014-02-01 发布日期:2014-03-01
通讯作者: 王奕
作者简介:蔡泽民(1988-)，男，湖南华容人，硕士研究生，CCF会员，主要研究方向：嵌入式安全；王奕(1977-)，女，河南洛阳人，讲师，博士，CCF会员，主要研究方向：功耗攻击以及防御、嵌入式安全；李仁发(1957-)，男，湖南宜章人，教授，博士，CCF会员，主要研究方向：嵌入式计算、无线传感网络、物联网。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目;国家863计划项目

Differential power analysis attack based on algebraic expression for power model

CAI Zemin¹,WANG Yi¹,²,LI Renfa¹,²

1. Embedded Systems & Networking Laboratory, Hunan University, Changsha Hunan 410082, China;
2. Hunan Province Key Laboratory of Network and Information Security (Hunan University), Changsha Hunan 410082, China

Received:2013-07-29 Revised:2013-09-11 Online:2014-02-01 Published:2014-03-01
Contact: WANG Yi

摘要/Abstract

摘要： 差分功耗分析（DPA）攻击被证明是一种非常有效的针对加密设备的攻击方法，但目前存在的几个版本的DPA攻击方法对差分信息的需求量过高，且抗干扰能力有限、稳定性不强。在研究DPA攻击的基础上对DPA攻击方法进行了重构，简化DPA攻击复杂度，并提出基于代数表达式功耗模型的DPA攻击方法，该方法能够提高攻击的准确性，降低DPA攻击对差分信息的需求量。在SASEBO-GII实验平台上的实验结果表明，在不增加时间复杂度的前提下，提出的方法能够将针对硬件执行高级加密标准算法（AES）的DPA攻击对差分信息的需求量从数千条降到数百条，甚至更低。

关键词: 差分功耗分析, 高级加密标准, 代数表达式, 功耗模型

Abstract: Differential Power Analysis (DPA) attack is the most efficient attack to encryption device. Some existing DPA methods have high demands for differential information and their stabilities are not strong. In this paper based on the analysis of DPA, the authors reconstructed the model of DPA, which reduced the complexity of attack. A new DPA attack combining new power model based on algebraic expression was proposed, and the experimental results show that the proposed DPA attack has the advantages of increasing the correctness of attacking without increasing the time complexity and reducing the number of the needed differential information from thousands to hundreds compared with the existing method.

Key words: Differential Power Analysis (DPA), Advanced Encryption Standard (AES), algebraic expression, power model

中图分类号:

TP309

蔡泽民王奕李仁发. 基于代数表达式功耗模型的差分功耗分析攻击[J]. 计算机应用, 2014, 34(2): 448-451.

CAI Zemin WANG Yi LI Renfa. Differential power analysis attack based on algebraic expression for power model[J]. Journal of Computer Applications, 2014, 34(2): 448-451.

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