橢圓曲線密碼算法的能量分析.pdf

1、橢圓曲線密碼是基于橢圓曲線離散對數(shù)難題的一種密碼體制，由于它在運算量和安全性方面的優(yōu)勢，是目前最具有廣泛應(yīng)用前景的一種公鑰密碼體制，近幾年一直是人們的研究熱點。橢圓曲線密碼的發(fā)展大有取代RSA，成為下一代通用公鑰密碼標準的趨勢。 傳統(tǒng)中，人們對密碼算法安全性的評測都是從數(shù)學(xué)角度考慮的。能量分析攻擊的提出突破了傳統(tǒng)概念，從硬件的角度來考慮密碼算法的安全性。芯片在執(zhí)行加密運算時硬件本身會泄露一些信息，如能量消耗、電磁輻射等。能量分析

2、攻擊利用此信息進行分析，便可獲得和密碼相關(guān)的一些有用信息。能量攻擊一經(jīng)提出，便受到人們的廣泛關(guān)注，在此方向的研究也層出不窮。 能量分析攻擊所花費的時間短，成本低，且應(yīng)用范圍廣。針對目前各種常見的密碼算法都有相應(yīng)的能量分析攻擊方法。能量分析攻擊的出現(xiàn)對密碼芯片的安全性提出了新的挑戰(zhàn)。 本文以兩種常見的橢圓曲線快速算法——SignedOdd-OnlyComb算法和Width-wNAF算法為基礎(chǔ)，對它們進行能量分析攻擊，分析它

3、們的抗能量分析攻擊性能，并提出相應(yīng)的改進算法。改進算法通過隨機點的引入，使攻擊者無法估計到基點P的值，同時也防止了特殊點或者寄存器值為零的點的出現(xiàn)。改進后的SignedOdd-OnlyComb算法和Width-wNAF算法可以抵抗簡單能量分析攻擊、差分能量分析攻擊、改進的差分能量分析攻擊和零值點能量分析攻擊。 最后，設(shè)計仿真軟件。用軟件模擬硬件加密時所產(chǎn)生的能量消耗并采樣。對采樣到的能量值進行能量分析攻擊，評估算法的抗能量分析攻