[發明專利]芯片信息泄露分析方法和裝置

在審

• 申請號: 202010783021.0
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111914276A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 馮漢文;周菁;張玉娟;林衛國;尚文倩
• 申請（專利權）人: 中國傳媒大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/72
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 林哲生

1.一種芯片信息泄露分析方法，其特征在于，包括：

獲取在使用加密芯片進行的n次加密過程中S盒變換階段對應的能量跡，得到n行m列的能量跡矩陣；其中，每一次加密過程均對隨機明文進行加密；所述能量跡矩陣中的每一行向量為在一次加密過程中獲取到的一條能量跡，每一條能量跡包括m個能量跡數值；m、n為正整數；

對所述能量跡矩陣中的每一列向量進行泄露分析，得到第一分析結果或第二分析結果；所述第一分析結果用于表征存在信息泄露；所述第二分析結果用于表征不存在信息泄露；

當至少一列列向量對應第一分析結果時，得到表征芯片存在信息泄露的最終分析結果；

當所有列向量均對應第二分析結果時，得到表征芯片不存在信息泄露的最終分析結果。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述任一列向量為t向量；

所述對所述能量跡矩陣中的每一列向量進行泄露分析包括：

將所述t向量中的n個能量跡數值，根據S盒的輸入值的不同進行分組，得到N組能量跡組；N為正整數；

對所述N組能量跡組進行方差分析，得到所述第一分析結果或第二分析結果。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述N組能量跡組進行方差分析包括：

將輸入值的高位和低位作為雙因素，對所述N組能量跡組進行雙因素方差分析，以判斷兩因素的取值對能量跡組的數值是否有影響；

當判定至少一因素的取值對能量跡組的數值存在影響時，得到所述第一分析結果；

當判定兩因素的取值對能量跡組的數值均無影響時，得到所述第二分析結果。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，在得到所述第一分析結果后，還包括：

對所述N組能量跡組進行多重比較分析，得到均值不同的能量跡組。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述高位為第一因素；所述低位為第二因素；

所述雙因素方差分析對應的第一零假設包括：所述N組能量跡組的均值全部相等；

在進行雙因素方差分析后，得到的分析數據包括：

第一因素對能量跡組的數值存在影響的第一概率；

第二因素對能量跡組的數值存在影響的第二概率；

第一因素結合第二因素對能量跡組的數值存在影響的第三概率；

其中，若第一概率、第二概率和第三概率均大于第一預設門限值，接受所述零假設，得到所述第一分析結果；

否則，拒絕所述第一零假設，得到所述第二分析結果。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，

所述多重比較分析對應的第二零假設包括：任意兩組能量跡組的均值相等；

在進行多重比較分析后，得到的分析數據包括：

均值不相等的兩組能量跡組所對應的第四概率；所述第四概率用于表征均值相等的概率；

表征拒絕所述第二零假設的信息。

7.一種芯片信息泄露分析裝置，其特征在于，包括：

獲取單元，用于；獲取在使用加密芯片進行的n次加密過程中S盒變換階段對應的能量跡，得到n行m列的能量跡矩陣；其中，每一次加密過程均對隨機明文進行加密；所述能量跡矩陣中的每一行向量為在一次加密過程中獲取到的一條能量跡，每一條能量跡包括m個能量跡數值；m、n為正整數；

分析單元，用于：

對所述能量跡矩陣中的每一列向量進行泄露分析，得到第一分析結果或第二分析結果；所述第一分析結果用于表征存在信息泄露；所述第二分析結果用于表征不存在信息泄露；

當至少一列列向量對應第一分析結果時，得到表征芯片存在信息泄露的最終分析結果；

當所有列向量均對應第二分析結果時，得到表征芯片不存在信息泄露的最終分析結果。