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《基于fpga平臺(tái)的piccolo功耗分析安全性評(píng)估》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第36卷第1期電子與信息學(xué)報(bào)Vol.36No.12014年1月JournalofElectronics&InformationTechnologyJan.2014基于FPGA平臺(tái)的Piccolo功耗分析安全性評(píng)估*①②②①②①王晨旭李景虎喻明艷王進(jìn)祥①(哈爾濱工業(yè)大學(xué)微電子中心哈爾濱150001)②(哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)微電子中心威海264209)摘要：為了評(píng)估Piccolo密碼算法的功耗分析安全性，該文提出一種針對(duì)Piccolo末輪的攻擊模型，基于SASEBO(Side-channelAttackStandardEvaluat
2、ionBOard)實(shí)測(cè)功耗數(shù)據(jù)對(duì)該算法進(jìn)行了相關(guān)性功耗分析攻擊。針對(duì)Piccolo末輪運(yùn)算中包含白化密鑰的特點(diǎn)，將末輪攻擊密鑰(包括輪密鑰RK24L,RK24R,WK2,WK3)分成4段子密鑰，80201216逐個(gè)完成各個(gè)子密鑰的攻擊，使80位種子密鑰的搜索空間從2降低到(2×2+2×2+2)，使種子密鑰的恢復(fù)成為可能。攻擊結(jié)果表明，在實(shí)測(cè)功耗數(shù)據(jù)情況下，3000條功耗曲線即可恢復(fù)80位種子密鑰，證實(shí)了該攻擊模型的有效性和Piccolo硬件面向功耗分析的脆弱性，研究并采取切實(shí)有效的防護(hù)措施勢(shì)在必行。關(guān)鍵詞：密碼學(xué)；數(shù)據(jù)安全；Pic
3、colo；相關(guān)性功耗分析；攻擊模型；防護(hù)措施；側(cè)信道攻擊標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估板中圖分類號(hào)：TP309.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-5896(2014)01-0101-07DOI:10.3724/SP.J.1146.2013.00193PowerAnalysisSecurityEvaluationonPiccoloBasedonFPGAPlatform①②②①②①WangChen-xuLiJing-huYuMing-yanWangJin-xiang①(MicroelectronicsCenter,HarbinInstituteofTec
4、hnology,Harbin150001,China)②(MicroelectronicsCenter,HarbinInstituteofTechnology,Weihai264209,China)Abstract:ToevaluatePiccolo’ssecurityagainstPowerAnalysisAttack(PAA),aciphertextattackmodelisproposedandCorrelationPowerAnalysis(CPA)isconductedonthiscipherimplementation
5、withmeasuredpowertracesbasedonSide-channelAttackStandardEvaluationBOard(SASEBO).DuetothewhitenkeysforthefinalroundofPiccolo,attackedkeysincludingRK24L,RK24R,WK2andWK3aredividedintofoursub-keys,whichare80201216disclosedonebyone.Thisapproachcanreducethe80-bitprimarykeys
6、earchspacefrom2to(2×2+2×2+2)andmakeitpossibletorecovertheprimarykey.Theattackresultsshowthat3000measuredpowertracesareenoughtorecoverPiccolo’s80-bitprimarykey,whichprovestheattackmodel’sfeasibilityandPiccolo’svulnerabilitytoCPAagainstitshardwareimplementation.So,somec
7、ountermeasuresshouldbeusedforPiccolo’shardwareimplementation.Keywords:Cryptography;Datasecurity;Piccolo;CorrelationPowerAnalysis(CPA);Attackmodel;Countermeasure;Side-channelAttackStandardEvaluationBOard(SASEBO)1引言分組密碼算法Piccolo，該算法在0.13μm工藝下只需683個(gè)等效門(GateEquivalents,GE
8、)即可實(shí)現(xiàn)加密碼算法是數(shù)據(jù)安全的基礎(chǔ)，近年來，在無線[4]密操作。文獻(xiàn)[5]對(duì)近年來出現(xiàn)的輕量級(jí)密碼算法傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)和射頻識(shí)別(RFID)應(yīng)用中，資源進(jìn)行了硬件資源評(píng)估，指出Piccolo算法在所有測(cè)評(píng)消耗和數(shù)據(jù)安全這對(duì)矛盾體的出現(xiàn)給傳統(tǒng)加
