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基于功耗预处理优化的LED密码模板攻击研究
  • ISSN号:1000-436X
  • 期刊名称:通信学报
  • 时间:2014.3.25
  • 页码:157-167
  • 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]北京邮电大学电子工程学院,北京100876, [2]北方电子设备研究所,北京100083, [3]军械工程学院信息工程系,河北石家庄050003, [4]康涅狄格大学计算机科学与工程系,康涅狄格州斯托斯06269
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61173191,61272491,61309021)
  • 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会议提出的轻量级分组密码LED抗功耗模板攻击能力进行了评估,从功耗曲线预处理优化的角度对模板攻击提出了改进:利用功耗曲线频域上的相位相关性计算偏移量,消除了模板构建过程中的数据干扰;利用明文片段对功耗曲线聚类划分的特征差异,提出了一种基于类间距离的特征提取方法,可实现不同泄露点的功耗数据自动切割;利用均值和噪声信息评估模板区分度,提出了一种基于聚类有效度的动态选点策略,提高了旁路信息利用率。实验结果表明:数据对齐和切割提高了匹配度的区分效果,降低了模板构建和攻击所需功耗曲线数量;聚类有效度选点策略与现有策略相比,攻击数据复杂度低,2条功耗曲线即可使成功概率收敛于1。

英文摘要:

The security of LED, a lightweight block cipher proposed in CHES 2011, was evaluated by the template attack (TA). Several improvements of TA from the perspective of the preprocessing optimization was proposed. Firstly, the noise offset was calculated by using the phase-only correlation factor in the frequency view of the power trace to elimi-nate the data interference in the template building phase. Secondly, a novel character extracting method was proposed based on calculating the cross-cluster offset of different clusters classified by the plaintexts to cut the different leakage points from the power traces automatically. Thirdly, a dynamic effective power points choosing strategy was proposed by utilizing the mean value and the noises of the of power traces to evaluate the differences between different templates and im-prove the utilization of side channel information. Experiment results demonstrate that the proposed techniques of data align-ment and automatically data cutting enlarge the differences of templates and reduce the number of the required power trace in both the template building and attacking phase. The proposed effective power points choosing strategy reduces the data complexity of the attack and only two power traces are required to launch the attack with the success rate of 100%.

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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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