微控制器密码芯片秩相关电磁分析

研制一种新的基于秩相关系数的电磁分析技术.利用Spearman秩相关系数,度量密码芯片的电磁辐射信号与内部处理数据之间的相关性.与基于Pearson线性相关系数的方法相比,该方法对测试数据的样本分布不作要求,对测量水平要求更低,具有更强的适应性.针对AT89C52微控制器实现的AES密码进行的攻击实验表明,当电磁探头距离微控制器10 cm时,基于Pearson相关度量的攻击失效,而基于秩相关度量的电磁分析技术仍能在42 500个样本下成功获取AES前8位密钥.

基于信号增益放大技术的相关性电磁分析攻击

相关性电磁分析(CEMA)攻击技术被广泛应用于对密码芯片的侧信道分析攻击中,但是其采集的信号易受到外部噪声的影响,导致采集工作量较大。基于此,提出一种改进的CEMA攻击方案。使用PA 303N/BNC前置放大器对采集到的电磁信息进行放大后再作相关性分析,以提高攻击效率。利用在智能卡上实现的高级加密标准算法对该方法进行实验验证,结果表明,相对于经典的CEMA攻击,该方法获得密码芯片工作的正确密钥时所需的电磁迹数目较少,攻击效率更高,实用性更强。