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针对密码芯片数据搬移能量曲线的机器学习攻击
被引量：
4
1
作者
张亮亮
唐有
+1 位作者
张翌维
王新安
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期415-419,共5页
机器学习和传统侧信道攻击技术中的模板攻击有类似的处理过程,它们都由学习和测试两个阶段组成。模板攻击可以看作是有监督学习的分类技术,而机器学习领域也有很多这样的分类算法。为了探索机器学习算法在侧信道攻击中的应用,以实际密...
机器学习和传统侧信道攻击技术中的模板攻击有类似的处理过程,它们都由学习和测试两个阶段组成。模板攻击可以看作是有监督学习的分类技术,而机器学习领域也有很多这样的分类算法。为了探索机器学习算法在侧信道攻击中的应用,以实际密码芯片中的数据搬移操作为攻击对象,研究了一些机器学习算法利用已知搬移数据值的能量曲线,对新的能量曲线的搬移数据值的预测效果。结果表明,在采用一条能量曲线进行测试时,一些机器学习算法比模板攻击预测的正确率更高。
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关键词
密码硬件
K近邻算法
机器学习
朴素贝叶斯
支持向量机
模板攻击
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职称材料
单能量迹线水平分析及其延伸性分析
2
作者
张翌维
王宇建
+1 位作者
唐有
张亮亮
《密码学报》
CSCD
2017年第4期384-391,共8页
针对密码算法硬件实现的侧信道分析技术可以利用芯片执行密码操作时采集到的功耗或电磁辐射能量迹线将秘密信息提取出来.差分功耗分析、相关性功耗分析、互信息分析等许多攻击方式需要对大量的能量迹线进行统计处理.模板攻击尽管有可能...
针对密码算法硬件实现的侧信道分析技术可以利用芯片执行密码操作时采集到的功耗或电磁辐射能量迹线将秘密信息提取出来.差分功耗分析、相关性功耗分析、互信息分析等许多攻击方式需要对大量的能量迹线进行统计处理.模板攻击尽管有可能在攻击阶段采用一条能量迹线匹配成功,但是模板建立阶段也需要大量的能量曲线进行建模.这些攻击可以归为垂直攻击.对于公钥密码系统中的模幂操作,可以利用一条能量迹线的不同部分进行水平相关攻击获取指数的全部比特.这种攻击的威胁相对会更大.与简单功耗分析不同,水平相关攻击采用了统计处理,可以攻击受到保护的模幂实现.Clevier等展示了水平相关攻击的一个实际例子.它攻击了Square-and-Multiply模幂的软件实现,从RSA明文已知的加密操作能量迹线中提取出迹线片段,给出如何决定幂指数的比特值.针对常用的安全模幂算法,Square-and-Multiply Always和Montgomery Ladder算法,本文分析了不同操作数的算法演化过程以及如何开展水平相关攻击.本文还给出了在硬件VLSI实现下的验证实验结果,仅采用一条电磁辐射能量迹线,对这些模幂算法都取得了显著的相关性分析效果.为水平分析应用于更多的非对称密码安全实现,提供了有效例证和延伸性思路.
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关键词
水平分析
侧信道分析
非对称密码
长整数算法
能量迹线
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职称材料
题名
针对密码芯片数据搬移能量曲线的机器学习攻击
被引量：
4
1
作者
张亮亮
唐有
张翌维
王新安
机构
北京大学信息科学技术学院
国民技术股份有限公司博士后科研工作站
出处
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期415-419,共5页
基金
国家核高基科技重大专项(2014ZX01032-204)
文摘
机器学习和传统侧信道攻击技术中的模板攻击有类似的处理过程,它们都由学习和测试两个阶段组成。模板攻击可以看作是有监督学习的分类技术,而机器学习领域也有很多这样的分类算法。为了探索机器学习算法在侧信道攻击中的应用,以实际密码芯片中的数据搬移操作为攻击对象,研究了一些机器学习算法利用已知搬移数据值的能量曲线,对新的能量曲线的搬移数据值的预测效果。结果表明,在采用一条能量曲线进行测试时,一些机器学习算法比模板攻击预测的正确率更高。
关键词
密码硬件
K近邻算法
机器学习
朴素贝叶斯
支持向量机
模板攻击
Keywords
cryptographic hardware
k-nearest neighbors algorithm
machine learning
Naive Hayes
support vector machine
template attack
分类号
TP309.7 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
单能量迹线水平分析及其延伸性分析
2
作者
张翌维
王宇建
唐有
张亮亮
机构
国民技术股份有限公司安全实验室
出处
《密码学报》
CSCD
2017年第4期384-391,共8页
基金
国家核高基科技重大专项(2014ZX01032204-001)
国家核高基科技重大专项(2014ZX01032401-001)
文摘
针对密码算法硬件实现的侧信道分析技术可以利用芯片执行密码操作时采集到的功耗或电磁辐射能量迹线将秘密信息提取出来.差分功耗分析、相关性功耗分析、互信息分析等许多攻击方式需要对大量的能量迹线进行统计处理.模板攻击尽管有可能在攻击阶段采用一条能量迹线匹配成功,但是模板建立阶段也需要大量的能量曲线进行建模.这些攻击可以归为垂直攻击.对于公钥密码系统中的模幂操作,可以利用一条能量迹线的不同部分进行水平相关攻击获取指数的全部比特.这种攻击的威胁相对会更大.与简单功耗分析不同,水平相关攻击采用了统计处理,可以攻击受到保护的模幂实现.Clevier等展示了水平相关攻击的一个实际例子.它攻击了Square-and-Multiply模幂的软件实现,从RSA明文已知的加密操作能量迹线中提取出迹线片段,给出如何决定幂指数的比特值.针对常用的安全模幂算法,Square-and-Multiply Always和Montgomery Ladder算法,本文分析了不同操作数的算法演化过程以及如何开展水平相关攻击.本文还给出了在硬件VLSI实现下的验证实验结果,仅采用一条电磁辐射能量迹线,对这些模幂算法都取得了显著的相关性分析效果.为水平分析应用于更多的非对称密码安全实现,提供了有效例证和延伸性思路.
关键词
水平分析
侧信道分析
非对称密码
长整数算法
能量迹线
Keywords
horizontal analysis
side-channel analysis
asymmetric cryptography
long integer algorithm
power trace
分类号
TN918.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
针对密码芯片数据搬移能量曲线的机器学习攻击
张亮亮
唐有
张翌维
王新安
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
单能量迹线水平分析及其延伸性分析
张翌维
王宇建
唐有
张亮亮
《密码学报》
CSCD
2017
0
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职称材料
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