SM2算法是中国商用椭圆曲线公钥密码标准算法。SM2算法实现过程中如不加防护措施,攻击者利用简单功耗分析(simple power analysis,SPA)即可破解私钥。为有效防御SPA攻击,提高算法性能,以安全芯片为基础,针对椭圆曲线标量乘运算采用优化...SM2算法是中国商用椭圆曲线公钥密码标准算法。SM2算法实现过程中如不加防护措施,攻击者利用简单功耗分析(simple power analysis,SPA)即可破解私钥。为有效防御SPA攻击,提高算法性能,以安全芯片为基础,针对椭圆曲线标量乘运算采用优化的原子防护方法,软硬件实现了SM2算法。同时搭建安全评估环境,进行安全分析实验。结果表明,原子块内功耗波形变化规律基本一致,但原子块间局部功耗波形随着标量乘系数比特值不同而存在明显差异,从而导致私钥泄露,成为信息安全隐患。针对泄露位置进行原因分析,提出了改进的实现策略。实验结果表明所提出的策略可有效抵御SPA攻击。展开更多
大整数模幂运算的核心是大整数模乘运算,一般采用Montgomery模乘算法实现。针对Montgomery模乘算法实现方式中大整数拆分成多个字节或字相乘存在功耗泄露问题,提出一种选择能产生Montgomery模乘算法的某操作数由多个字节或字为零组成的...大整数模幂运算的核心是大整数模乘运算,一般采用Montgomery模乘算法实现。针对Montgomery模乘算法实现方式中大整数拆分成多个字节或字相乘存在功耗泄露问题,提出一种选择能产生Montgomery模乘算法的某操作数由多个字节或字为零组成的大整数的特定明文,简单功耗分析(simple power analysis,SPA)的方法。通过输入特定明文,一条功耗曲线就能将模幂算法中平方和乘运算位置区分出来,私钥攻击难度下降。在搭建真实的8051智能卡芯片攻击环境下,输入特定明文进行SPA攻击,1024比特私幂指数私钥攻击准确率可达99%。实验结果表明可选特定明文数量多,用单一的屏蔽特殊明文的方法无法有效防范文中提出的SPA攻击,最后给出防范此选择明文SPA攻击的建议。展开更多
文摘SM2算法是中国商用椭圆曲线公钥密码标准算法。SM2算法实现过程中如不加防护措施,攻击者利用简单功耗分析(simple power analysis,SPA)即可破解私钥。为有效防御SPA攻击,提高算法性能,以安全芯片为基础,针对椭圆曲线标量乘运算采用优化的原子防护方法,软硬件实现了SM2算法。同时搭建安全评估环境,进行安全分析实验。结果表明,原子块内功耗波形变化规律基本一致,但原子块间局部功耗波形随着标量乘系数比特值不同而存在明显差异,从而导致私钥泄露,成为信息安全隐患。针对泄露位置进行原因分析,提出了改进的实现策略。实验结果表明所提出的策略可有效抵御SPA攻击。
文摘大整数模幂运算的核心是大整数模乘运算,一般采用Montgomery模乘算法实现。针对Montgomery模乘算法实现方式中大整数拆分成多个字节或字相乘存在功耗泄露问题,提出一种选择能产生Montgomery模乘算法的某操作数由多个字节或字为零组成的大整数的特定明文,简单功耗分析(simple power analysis,SPA)的方法。通过输入特定明文,一条功耗曲线就能将模幂算法中平方和乘运算位置区分出来,私钥攻击难度下降。在搭建真实的8051智能卡芯片攻击环境下,输入特定明文进行SPA攻击,1024比特私幂指数私钥攻击准确率可达99%。实验结果表明可选特定明文数量多,用单一的屏蔽特殊明文的方法无法有效防范文中提出的SPA攻击,最后给出防范此选择明文SPA攻击的建议。
