针对SM4选择明文能量分析的选择明文算法

本文提出了针对SM4选择明文能量分析的选择明文算法.选择明文时,先选择轮输入中部分字节为随机数.通过约束条件,再计算轮输入的剩余字节.最后根据SM4密码算法的轮函数,反推出对应的明文.该明文即是满足针对SM4选择明文能量分析所述约束条件的明文.该选择明文算法的时间复杂度为常数阶,不需要穷举搜索明文.相比通过穷举明文的方式,该算法降低了时间复杂度,解决了数据搜索空间的问题,提高了明文的选择效率.本文提出的算法解决了Wang Min于2015年提出的针对SM4的选择明文能量分析的问题之一,即如何高效率的选择满足约束条件的明文,从而提高分析效率.目前国内外尚未有公开发表的文献,所以实际分析时,实施者可以通过穷举明文且满足约束条件的方式来获取合适的明文,采集能量曲线,实施针对SM4的选择明文能量分析,但这种选择明文方式存在数据搜索空间大、时间复杂度大等问题,导致该方法实际分析时不可行.应用本文提出的算法,通过对SM4选择明文能量分析实验进行了验证,实验验证了本方法是行之有效的.

针对AES算法的按位选择明文能量分析

侧信道分析是一种利用密码设备在加密过程中产生的侧信息来恢复密钥的攻击手段。文章针对SAKURA-G开发板中AES算法硬件实现展开侧信道分析方面的研究。首先指出了基于汉明距离模型的相关能量分析方案的局限性,即在AES算法实现代码未知的情况下,攻击实验无法有效进行。由此,文章提出了一种基于按位差分能量分析的选择明文能量攻击方案,可以在加密算法实现代码未知的情况下有效地进行能量分析,并成功恢复AES算法的密钥。最后展示了与已有选择明文相关能量分析思想的对比实验。对比实验证明,相比已有的选择明文相关能量分析方案,文章提出的按位差分选择明文能量分析方法所需要的密钥猜测空间更小,相应的干扰选项更少且效率更高。