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基于汉明重的LED代数旁路攻击研究
  • ISSN号:1000-436X
  • 期刊名称:通信学报
  • 时间:2013.7.25
  • 页码:134-142
  • 分类:TP393.08[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]军械工程学院信息工程系,河北石家庄050003, [2]北方电子设备研究所,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61173191)
  • 相关项目:分组密码代数旁路攻击技术研究
中文摘要:

对CHES 2011会议提出的LED轻型分组密码抗代数旁路攻击能力进行了评估。给出了密码算法代数旁路攻击模型及LED密码代数方程表示方法;利用示波器采集微控制器ATMEGA324P上的LED实现功耗泄露,选取功耗特征较为明显的部分泄露点,基于Pearson相关系数方法推断加密中间状态汉明重;分别基于可满足性问题、伪布尔优化问题、线性编程问题给出了LED密码和汉明重泄露的3种代数方程表示方法;使用CryptoMinisat和SCIP 2种解析器对建立的代数方程求解恢复密钥,在已知明文、未知明密文、容错等场景下进行了大量的攻击实验。结果表明,LED易遭受代数旁路攻击,一条功耗曲线的1轮汉明重泄露分析即可恢复64 bit完整密钥。

英文摘要:

The security of LED against the algebraic side-channel attack (ASCA)was evaluated, which is a lightweight block cipher proposed in CHES 2011. Firstly, the attack model of ASCA was analyzed, and then the design and algebraic representations of LED were described. Secondly, the power leakages of LED on ATMEGA324P microcontroller were measured by a digital oscilloscope; some leakage points with obvious power patterns were chosen as the targeted points and used to deduce the Hamming weight via computing the Pearson correlation factor; satisfiability-based, Pseudo-Boo- lean optimization-based, linear programming-based methods were used to representing Hamming weights with algebraic equations. Finally, the CryptoMinisat and the SCIP solver were applied to solve for the key and many attacks are conducted under different scenarios. Experiment results demonstrate that LED is vulnerable to ASCA, full 64 bit master key can be de- rived via analyzing the HW leakages of the first round in LED.

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  • 《通信学报》
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  • 国际标准刊号:ISSN:1000-436X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2102/TN
  • 邮发代号:2-676
  • 获奖情况:
  • 信息产业部通信科技期刊优秀期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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