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《一類加密算法功耗的分析與其防御研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、：j■■ResearchonpoweranalysisandthedefenceofaclassofcryptographicalgorithmsZHANGJingjingB．E．(HunanUniversityofscienceandtechnology)2007AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringComputerScienceandTechnologyintheG}raduateSch
2、oolofHunanUniversitySupervisorProfessorZENGQiguang、ProfessorLIRefaMay,2010Ⅲ7Ⅲ9㈣2川5Ⅷ2眥7，iii●_洲Y}-；；：o-●}---}I湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。?名々硫嗍加年}
3、月加學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于l、口保密，在年解密后適用本授權(quán)書。2、硒不保密。(請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√”)作者簽名：礪虢日期：扣／口年r月以臼刷幣簽名警文洙日期：力％年夕月莎日■y■■■■■■■■■rr～■rIl顧f：學(xué)化論文摘要隨著社會信息化進程的
4、飛速發(fā)展，信息技術(shù)已廣泛應(yīng)用于社會生活的各個領(lǐng)域，在更好地為人類提供服務(wù)的同時，也帶來了一個極為嚴(yán)峻的信息安全問題。信息安全不僅關(guān)系到個人的切身利益，也深刻地影響著整個國家民族的整體利益。因此，國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域一直對信息安全的核心問題，即密碼算法的安全性，進行深入研究和探討。功耗分析攻擊是一種新型密碼破解方法，它不是對算法本身結(jié)構(gòu)進行傳統(tǒng)分析，而是從密碼算法實現(xiàn)的角度，對加密芯片運行中所泄漏的功耗信息進行統(tǒng)計分析，從而判斷密碼算法的關(guān)鍵值。由于功耗分析實現(xiàn)簡單，成功率高等優(yōu)點，成為最具威脅的旁路攻擊方法之一。研究功耗分析如何破
5、解密碼算法中的密鑰的關(guān)鍵技術(shù)，并以此為基礎(chǔ)提出防御功耗分析的安全密碼算法是非常必要的。本文主要針對一類分組密碼算法DES、AES算法的功耗分析方法及關(guān)鍵技術(shù)進行研究，完成的主要工作如下：1、提出一種簡潔有效的功耗模型。在CMOS電路功率消耗原理的基礎(chǔ)上分析功耗攻擊與動態(tài)功耗的關(guān)系，提出一種基于漢明距離和漢明重量的功耗模型，并以此模型為基礎(chǔ)，提出功耗分析攻擊方案和D函數(shù)的選擇原則，通過實例驗證模型和攻擊方案的有效性。2、提出一種改進的AES算法抗二階功耗分析攻擊。以固定值掩碼方法為基礎(chǔ)，針對其不能抵抗二階差分功耗分析攻擊的弱點
6、做出改進，提出一種隨機化和固定值擴展相結(jié)合抗二階差分功耗分析攻擊的方案，并完成改進后的算法IP核設(shè)計。3、設(shè)計并自主開發(fā)一個功耗分析仿真軟件。該軟件完成對硬件描述語言實現(xiàn)的密碼算法IP核進行功耗分析。用軟件仿真功耗分析攻擊，可以在嵌入式加密芯片的設(shè)計階段評估設(shè)計方案和抗功耗分析攻擊的性能，提高工作效率，降低開發(fā)時間和開發(fā)成本，具有很高的實用價值。此軟件已經(jīng)實現(xiàn)了仿真原始DES、AES算法一階功耗分析攻擊，加入固定值掩碼的AES算法和改進后的AES算法二階功耗分析攻擊的功能。經(jīng)測試得到的仿真結(jié)果與理論分析出來的攻擊結(jié)果相符合，
7、實現(xiàn)了本軟件的設(shè)計目標(biāo)。關(guān)鍵詞：DES；AES；功耗分析；功耗模型；仿真II1—，AbstractWiththerapiddevelopmentoftheprocessofinformationsociety,theinformationtechnologyhasbeenwidelyusedinsociallife．Itbringsaveryserioussecuritvproblemwhilecanbebetterservehumanity．Informationsecurityisnotonlyrelatedtothei
8、mmediateinterestsofindividuals，butalsodeeplyimpactsthewholeinterestsofthenation．So，cryptographicalgorithmsasthecoreoftheinformationsecurity，isres
