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AES访问驱动Cache计时攻击
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP333[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]军械工程学院计算机工程系,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(60772082);河北省自然科学基金(08M010)
中文摘要:

首先给出了访问驱动Cache计时攻击的模型,提出了该模型下直接分析、排除分析两种通用的AES加密泄漏Cache信息分析方法;然后建立了AES加密Cache信息泄露模型,并在此基础上对排除分析攻击所需样本量进行了定量分析,给出了攻击中可能遇到问题的解决方案:最后结合OpenSSL v.0.9.8a,v0.9.sj中两种典型的AES实现在Windows环境下进行了本地和远程攻击共12个实验.实验结果表明,访问驱动Cache计时攻击在本地和远程均具有良好的可行性;AES查找表和Cache结构本身决定了AES易遭受访问驱动Cache计时攻击威胁,攻击最小样本量仅为13;去除五表的OpenSSLv.0.9.sj中AES最后一轮实现并不能防御该攻击:实验结果多次验证了AES加密Cache信息泄露和密钥分析理论的正确性.

英文摘要:

Firstly, this paper displays an access driven Cache timing attack model, proposes non-elimination and elimination two general methods to analyze Cache information leakage during AES encryption, and builds the Cache information leakage model. Next, it uses quantitative analysis to attack a sample with the above elimination analysis method, and provides some solutions for the potential problems of a real attack. Finally, this paper describes 12 local and remote attacks on AES in OpenSSL v.0.9.Sa, v.0.9.8j. Experiment results demonstrate that: the access driven Cache timing attack has strong applicability in both local and remote environments; the AES lookup table and Cache structure decide that AES is vulnerable to this type of attack, the least sample size required to recover a full AES key is about 13; the last round AES implementation in OpenSSL v.0.9.8j, which abandoned the T4 lookup table, cannot secure itself from the access driven Cache timing attack; the attack results strongly verify the correctness of the quantitative Cache information leakage theory and kev analvsis methods above.

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,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)
  • 被引量:54609