基于汉明重的SMS4密码代数旁路攻击研究

摘要：

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.

关键词：SMS4、代数旁路攻击、汉明重、模板分析、掩码防护、容错

所属期刊栏目：36

分类号：TP393(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61173191,61272491;All the leakage can be exploited by ASCA which lead the required number of samples is small.What is more,ASCA can be applied in some particular scenario such as unknown-plaintext/ciphers and "one key one run" mode Under the support of National Science Foundation Item "Algebraic side channd attack on61173191;we focus the research on ASCA

在线出版日期：2013-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1183-1193