计算机学报
計算機學報
계산궤학보
CHINESE JOURNAL OF COMPUTERS
2013年
6期
1183-1193
,共11页
刘会英%赵新杰%王韬%郭世泽%张帆%冀可可
劉會英%趙新傑%王韜%郭世澤%張帆%冀可可
류회영%조신걸%왕도%곽세택%장범%기가가
SMS4%代数旁路攻击%汉明重%模板分析%掩码防护%容错
SMS4%代數徬路攻擊%漢明重%模闆分析%掩碼防護%容錯
SMS4%대수방로공격%한명중%모판분석%엄마방호%용착
SMS4%algebraic side-channel attack%hamming weight%template analysis%masking countermeasure%error-tolerance
基于汉明重泄露模型,对SMS4算法抗代数旁路攻击能力进行了评估.首先构建SMS4算法等价布尔代数方程组,然后采集SMS4加密功耗泄露,基于模板分析对加密中间状态字节的汉明重进行推断,并转化为与密码算法联立的代数方程组,最后利用解析器进行密钥求解.结果表明:SMS4密码易遭受代数旁路攻击;已知明文条件下,2个样本4轮连续汉明重泄露或26轮离散汉明重泄露可恢复128bit SMS4主密钥;未知明密文条件下,2个样本连续5轮汉明重泄露可恢复128bit SMS4主密钥;使用随机掩码防御的SMS4实现仍不能有效防御代数旁路攻击,已知明文条件下,2个样本连续14轮汉明重泄露可恢复128bit SMS4主密钥.为提高攻击实用性,提出了一种容错代数旁路攻击方法,结果表明汉明重推断错误率不超过60％的情况下,2个样本可恢复128bit SMS4主密钥.本文方法对其它分组密码代数旁路攻击研究具有一定的借鉴意义.
基于漢明重洩露模型,對SMS4算法抗代數徬路攻擊能力進行瞭評估.首先構建SMS4算法等價佈爾代數方程組,然後採集SMS4加密功耗洩露,基于模闆分析對加密中間狀態字節的漢明重進行推斷,併轉化為與密碼算法聯立的代數方程組,最後利用解析器進行密鑰求解.結果錶明:SMS4密碼易遭受代數徬路攻擊;已知明文條件下,2箇樣本4輪連續漢明重洩露或26輪離散漢明重洩露可恢複128bit SMS4主密鑰;未知明密文條件下,2箇樣本連續5輪漢明重洩露可恢複128bit SMS4主密鑰;使用隨機掩碼防禦的SMS4實現仍不能有效防禦代數徬路攻擊,已知明文條件下,2箇樣本連續14輪漢明重洩露可恢複128bit SMS4主密鑰.為提高攻擊實用性,提齣瞭一種容錯代數徬路攻擊方法,結果錶明漢明重推斷錯誤率不超過60％的情況下,2箇樣本可恢複128bit SMS4主密鑰.本文方法對其它分組密碼代數徬路攻擊研究具有一定的藉鑒意義.
기우한명중설로모형,대SMS4산법항대수방로공격능력진행료평고.수선구건SMS4산법등개포이대수방정조,연후채집SMS4가밀공모설로,기우모판분석대가밀중간상태자절적한명중진행추단,병전화위여밀마산법련립적대수방정조,최후이용해석기진행밀약구해.결과표명:SMS4밀마역조수대수방로공격;이지명문조건하,2개양본4륜련속한명중설로혹26륜리산한명중설로가회복128bit SMS4주밀약;미지명밀문조건하,2개양본련속5륜한명중설로가회복128bit SMS4주밀약;사용수궤엄마방어적SMS4실현잉불능유효방어대수방로공격,이지명문조건하,2개양본련속14륜한명중설로가회복128bit SMS4주밀약.위제고공격실용성,제출료일충용착대수방로공격방법,결과표명한명중추단착오솔불초과60％적정황하,2개양본가회복128bit SMS4주밀약.본문방법대기타분조밀마대수방로공격연구구유일정적차감의의.
