基于模板的光辐射分析攻击

根据密码芯片光辐射的数据相关性,利用时间相关单光子计数技术搭建了光辐射分析实验平台,对基于模板的光辐射分析攻击进行分析。通过对光辐射迹进行模板刻画、构建策略和匹配方法的讨论,结合密码芯片光辐射的数据相关性,采用基于光辐射汉明重量模型的方法进行模板构建,并选取高级加密标准(AES)加密算法第一轮加密的S盒输出作为攻击点,结果表明基于该方法的模板匹配相较汉明距离等其他模型具有更加精确的匹配度。成功实施基于模板的光辐射分析攻击。

超短波信道建模方法

针对超短波信道传播条件复杂,缺乏相关成熟方法和模型的现状,对当前国内外现有超短波信道模型和建模方法进行了梳理、总结和归纳。简单介绍了超短波传播特性、信道参数以及现有模型,重点梳理了在不同应用场景下,可用于超短波信道建模的方法。然后,针对基于随机传播图理论的方法进行了重点介绍,总结了基于信道参数的模型验证方法。最后,针对不同的超短波应用条件,对相关的方法进行了展望。

光学成像小目标检测技术综述

光学成像中的小目标检测是计算机视觉领域的研究难点。同时,伴随成像距离拓展以及现代战争远程打击、快速攻防的要求,必将产生大量小目标检测的现实需求。因此,如何在复杂背景中快速、准确地检测小目标,对智能控制、视觉导航以及目标监测等领域都具有重要意义。从红外小目标检测、可见光小目标检测、基于深度学习的小目标检测3个方面综述了近年来国内外相关领域的研究情况,以期在此基础上寻求新的探索和突破,为小目标检测技术的发展提供有益参考。

高质量旁路信号快速采集方法研究

高质量旁路信号是旁路攻击能够顺利进行的必要前提。为了能够快速地采集到高质量的旁路信号,提高旁路破解效率,对旁路信号的采集方法进行了研究。针对目前旁路攻击研究的现状,从旁路信号的噪声分析入手,对传统采集方案的弊端进行分析,提出了平均化采集方案。以运行AES加密算法的AT89S52为目标设备,对新的采集方案进行了系统的理论分析和实验验证。实验结果表明,新方案在9600 bit/s的串口速度下的加速比为1.37,可以使采集速度提高26.9%,样本量减少46.7%,提高了获得信号质量和采集速度。

基于DTW算法的旁路功耗信号动态伸缩对齐

将动态时间规整(DTW)技术用于解决差分功耗分析(DPA)攻击中旁路信号的对齐问题。在分析DTW算法原理的基础上,得出旁路信号规整路径,给出依据规整路径对信号轨迹进行伸缩重组对齐的方法。对运行于微控制器(AT89C52)中的DES密码算法插入随机时延来模拟信号的未对齐,用该方式进行旁路攻击实验。结果表明,当各信号在相同操作时间点未对齐程度略有增加时,敌手直接进行DPA攻击破解算法密钥时所需的信号样本量将成倍增加,对信号进行动态伸缩对齐后实施DPA攻击,其所需样本量几乎不受信号未对齐程度的影响,实验验证了该方法的有效性。

基于概率分布的硬件木马检测特征选择方法

针对基于旁路信号分析的硬件木马检测中存在的高维以及信号冗余度高等问题,寻求一种特征选择方法在降维、降低冗余度方面的可行性,通过考虑样本概率的分布情况,提出了一种以散度和Bhattacharyya距离作为可分性判据的特征选择方法。首先分析了旁路信号的特征选择问题,然后阐述了基于散度和Bhattacharyya距离的可分性判据,最后在FPGA中植入硬件木马,采用K-L方法进行实验,通过对样本特征选择前后的检测效果发现,这种特征选择方法不仅有助于分辨"金片"与含木马的待测芯片间旁路信号的统计差异,而且与分类错误率建立联系,更好地实现了硬件木马的检测。

基于旁路环境下的密码芯片安全性评估

为在复杂旁路攻击敌手环境下对密码芯片进行安全评估,通过物理可观测密码术模型框架对旁路分析过程进行建模;借鉴传统面向实际的可证明安全性理论,定义旁路环境下的两类旁路敌手:密钥恢复旁路分析敌手与不可分辨性判定旁路分析敌手,并给出了密码实现针对这两类旁路敌手的安全性度量模型;对安全性评估中的重要参数指标进行定义与推导;最后根据旁路分析定义、模型及安全性度量指标,提出针对旁路分析的通用评估框架,为研究可抵抗旁路分析攻击的密码设备打下基础。

基于密钥差异的改进相关性分析方法研究

针对标准相关性能量分析(CPA)在旁路攻击中存在的运算时间长、搜索空间大等问题,在分析了功耗泄露信息与数据相关性的基础上,结合标准相关性分析方法,提出一种基于密钥差异位的改进相关性分析方法。该方法利用加密密钥同猜测密钥差异位与猜测密钥同实际能量消耗间的相关系数反比映射这一特征,在给定一个密钥假设的情况下,通过逐位改变0、1取值进行相关性计算获取正确密钥;在搭建实验平台上,针对AES首轮首字节加密实现对改进前后的相关性分析方法分别进行攻击实验。对比表明新方法在破解密钥的基础上成功将密钥搜索空间由原来28成功降至9。

窄带低噪声系统噪声系数测量

窄带蜂窝物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-IOT）标准核心协议于2016年6月16日获得了RAN全会批准，全球运营商有了基于标准化的物联网专有协议，标准化工作的成功完成也标志着NB-IOT进入规模商用阶段。现代无线通信设备需同时容纳高功率发射机和高灵敏度接收机，为了保证接收机正常工作，接收机前端低噪放大器前需配置窄带通滤波器，窄带条件下低噪声系统的噪声系数准确测量与增益和测量配置直接关联，本文给出了窄带测量方案，并从理论上分析了低噪声系数测量中增益误差的影响。

针对密码芯片的旁路分析研究综述

密码芯片是信息存储、处理和传输的重要载体,其在旁路环境下的安全性已日益成为各应用领域迫切需要解决的问题。分析了密码芯片所面临的安全威胁,综述了现有旁路分析研究领域所涉及的主要内容。重点研究了几种常见的旁路区分器,包括简单能量分析、模版分析、差分分析以及相关性分析,并比较其各自特点。总结了旁路环境下密码芯片采取的安全措施,最后讨论了下一步研究方向。