[發(fā)明專利]檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010241607.0
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101924600A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃金剛;周永彬;劉繼業(yè);陳海寧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院軟件研究所
• 主分類號: H04K1/00
• 分類號: H04K1/00;H04L12/24;H04L9/00
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 邵可聲

1.檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，包括如下步驟：

1)對密碼模塊實(shí)施能量分析攻擊，獲取每個候選子密鑰s_i的參考值

2)基于所有候選子密鑰的參考值計(jì)算參考值跨度Δt；

3)根據(jù)統(tǒng)計(jì)量Δt計(jì)算密碼模塊能量分析攻擊抵御能力安全因子r；

4)根據(jù)r大小評估密碼模塊抵御能量分析攻擊的能力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于所述第

1)步驟的具體方法如下：

i.隨機(jī)生成密鑰模塊的明文；

ii將明文逐一輸入密碼模塊，執(zhí)行密碼操作并采集密碼模塊的能量跡；

iii.逐一猜測密碼模塊的子密鑰并利用區(qū)分器得到每個候選子密鑰s_i對應(yīng)的參考值

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于第ii步所述采集密碼模塊能量跡的方法為：

a)啟動包含密碼模塊的密碼設(shè)備；

b)設(shè)置密碼設(shè)備的輸入明文；

c)密碼設(shè)備執(zhí)行密碼算法，并向示波器發(fā)送觸發(fā)信號；

d)示波器采樣測量密碼設(shè)備的能量消耗值并將采樣結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)；

e)重復(fù)步驟b)至d)，直到所采樣的能量跡數(shù)量滿足攻擊需要為止。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于第2)步驟的具體方法為：

首先對參考值做相應(yīng)變換，變換后的參考值為

第二步計(jì)算參考值跨度Δt：

其中，和分別是最大的參考值和最小的參考值的統(tǒng)計(jì)估計(jì)量；s為所有參考值的標(biāo)準(zhǔn)差的統(tǒng)計(jì)估計(jì)量，即為所有參考值的均值的統(tǒng)計(jì)估計(jì)量，即n為候選子密鑰的個數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于根據(jù)區(qū)分器對參考值做相應(yīng)變換。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于采用均值差檢驗(yàn)作為區(qū)分器，則對參考值做恒等變換。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)作為區(qū)分器，則對參考值做Fisher變換。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于：第3)步中密碼模塊能量分析攻擊抵御能力安全因子r的計(jì)算方法為：

r=P{|t|≥Δt}=∫-∞-Δth(t)dt+∫Δt∞h(t)dt]]>

其中，h(t)為t(n-1)分布的概率密度函數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或8任一所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于在所述第4)步中設(shè)置安全因子r的閾值r_t，確定安全因子r大于閾值r_t的密碼模塊對于能量分析攻擊是安全的；安全因子r小于閾值r_t的密碼模塊對于能量分析攻擊是不安全的。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測密碼模塊抵御能量分析攻擊能力的方法，其特征在于所述閾值r_t優(yōu)選0.01～0.05之間的值。