一种针对AES密码芯片的相关功耗分析方法

周阳, 张海龙, 韦永壮

doi:10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2023.02.002

桂林电子科技大学学报 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (02) : 135 -141. DOI: 10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2023.02.002

一种针对AES密码芯片的相关功耗分析方法

周阳, 张海龙, 韦永壮

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摘要

针对经典相关功耗分析过程中存在噪声等因素的影响，基于汉明重量与功耗轨迹之间存在线性相关的特性，提出一种针对AES密码芯片的相关功耗分析方法。根据密码算法S盒输出中间值汉明重量分布不均匀的特性，利用区分比将正确密钥与错误密钥进行筛选，得到与功耗轨迹相关性较强的一组明文。在密钥恢复阶段，通过观察这组明文输入找到前2个S盒的泄漏点后，利用分别猜测法逐一找出剩余14个S盒的泄漏区间，而无需遍历所有功耗轨迹即可捕获剩余字节的密钥信息。AT89S52芯片实验分析表明，采用此方法仅需9条明文和对应功耗轨迹即可以90%的成功率正确恢复出AES的单个字节密钥信息，计算复杂度仅为经典相关功耗分析的4.1%,显著提升了相关功耗分析的效率。