基于ZDN约减的CRT算法实现的选择明文SPA攻击

通过对ZDN(Zwei Drittel N,德语的2/3N)模幂算法与CRT算法实现的分析,提出一种选取特殊明文SPA(Side Channel Attack)的方法,将指数信息直观的映射到功耗曲线上.在Infineon SLE78芯片搭建的真实环境中进行实验,表明单条曲线恢复密钥率可达99％.最后,对防范方法进行了分析和总结.     

椭圆曲线密码ML算法电路实现的功耗攻击

针对有限域GF(2'163)上椭圆曲线密码(ECC)的ML算法电路.实现了一种简单有效的差分功耗分析(DPA)方法.该方法结合单密钥多数据攻击,按密钥比特对功耗轨迹分段差分运算.基于功耗仿真的实验结果表明:仅对单条功耗曲线进行差分分析就能够以极短的时间恢复出密钥比特,从而证明ECC的ML算法实现只具备抗时间攻击和抗简单功耗分析攻击效果,却不能对抗DPA攻击.     

LED分组密码内部模板攻击改进研究

为了降低现有内部模板攻击的数据复杂度并提高攻击成功率,提出了一种内部模板攻击改进算法.对内部模板攻击算法进行了两点改进:一是在模板匹配分析阶段,提出了一种基于等级相关性的模板匹配策略,利用功耗曲线电压值的相对排名,提高了单个密钥片段恢复的局部成功率;二是在密钥恢复阶段,提出了一种基于校验方程的密钥恢复方法,利用冗余信息来修正猜测多个密钥片段的概率分布,提高了多密钥片段恢复的全局成功率.以8位微控制器上的LED(轻型加密设备)密码功耗旁路分析为例,开展了攻击验证实验.结果表明:改进后的算法提高了匹配的区分度,降低了攻击所需功耗曲线数量,仅需要50条功耗曲线即可使攻击的全局成功概率接近100%.     

关于序列密码相关攻击的注记

分析了序列密码的快速相关攻击算法A和算法B,计算出算法A和B中门限,并对两种门限的计算方法进行了比较.门限的计算降低了快速相关攻击算法的计算复杂度,扩大了算法的应用范围.     

对“基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法”的安全性分析

对一种基于改进广义cat映射的彩色卫星图像加密算法进行安全性分析,并提出相应的选择明文/密文攻击和已知明文攻击方法.该算法改造了一般广义cat映射,通过增加一个非线性项使得一般广义cat映射具有更好的混沌特性;并利用改进广义cat映射进行图像置乱,然后用复合混沌映射对置乱后的图像进行扩散运算,实现图像加密.经过理论分析发现该算法存在两方面不足.一方面是扩散过程过于简单,采用简单的整幅图像的异或运算;另一方面是采用改进广义cat的置乱过程与明文无关.这两方面的不足,使得算法很容易受到破译.理论和仿真实验均表明该算法无法抵抗选择明文/密文攻击和已知明文攻击.     

Rijndael算法的结构归纳与攻击分析

为了提高Rijndael算法的安全性,总结了Rijndael中单个变换的作用以及合并后产生的新特点.通过使用差分分析和Square分析,对Rijndael算法进行攻击分析,得出Rijndael算法对差分分析免疫,而Square分析可有效攻击多轮Rijndael的结论.Square分析有效的两个条件是Rijndael平衡性在第4轮改变和每轮子密钥之间可逆.通过改进密钥生成算法,消除轮子密钥的可逆性,使Square攻击无效,从而提高了算法的安全性.     

NTRU密钥体制的攻击补偿与攻击判定

本文简要分析了NTRU发生解密错误的原因,借由针对解密错误的纠错补偿算法,提出一种用于扩大攻击可行域的补偿算法。以NTRU在解决解密错误的协议层方案为基础,提出对攻击结果进行判定的方法,最后用一个具体实例进行说明上述方法的有效性。     

Sybil攻击防范算法研究

针对无线传感器网络Sybil攻击的安全性威胁问题,分析了其攻击原理和现有的防范算法.提出了一种分散式防范算法,分别采用测量一致性、测量与计算一致性2种方法对攻击节点进行检测.该算法改变了传统集中式防范算法的思路,并能滤除攻击生成的虚节点.仿真和实验结果表明,该算法对Sybil攻击有很强的针对性,能达到99％的虚节点滤除...     

运用频域辅助分析的AES算法相关功耗攻击

在多数功耗分析攻击中,密码设备总功耗并不完全与敏感信息相关.针对这一问题,提出一种借助频域辅助分析提高AES算法的相关功耗攻击效率的方法.该方法首先执行相关功耗频域分析(Correlation Power Frequency Analysis,CPFA),其结果被用来计算有效功耗信息频带,继而确定合适的滤波器截止频率,以最大限度地去除与敏感信息不相关的噪声.通过在STC90C58AD微控制器上,采集相同密钥随机明文的AES算法功耗曲线,对比使用原始、低通滤波后和高通滤波后的功耗曲线执行相关功耗分析攻击的效率.实验结果显示,使用低通滤波后的功耗曲线所执行的攻击效率最高,验证了新方法的有效性.     

一类SPN结构密码设备的故障注入攻击技术(英文)

提出了一种有效的故障注入攻击技术,能够攻击一类使用特定结构SPN密码的设备.这种攻击方法基于字节错误模型,仅需要少量故障密文即可攻破一类具有特定置换层的SPN密码算法.分析给出了故障和特定置换层如何导致秘密信息泄露的原因.同时,对于具体的密码算法ARI-A和PRESENT进行了攻击实例.     

数字水印的攻击方法及策略研究

数字水印技术近年来得到了广泛的研究。新的水印算法不断提出,同时新的攻击方法也不断出现。对水印攻击的研究促进和推动了数字水印技术的发展。本文介绍了几种数字水印的攻击方法,并对水印的反攻击方法进行了分析。     

基于攻击分类的攻击树生成算法研究

提出一种面向检测的攻击分类方法——DetectClass方法，进行形式化的分析和证明，进而提出相应的攻击树生成算法．DetectClass分类方法的使用，可以提高检测的效率和精度；攻击树生成算法可以自动建立攻击模型，并可以重用攻击模型．经实验验证算法是有效的．     

基于原子防护的SM2算法实现及简单功耗分析

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。     

基于权限提升矩阵的攻击图生成方法

目前的攻击图生成算法的复杂度较高,难以应用于大规模网络环境的攻击图生成.本文对攻击图构建过程进行了研究,在攻击模式库和目标环境描述模型的基础上,提出了基于权限提升矩阵的攻击图生成方法,以矩阵描述攻击过程中攻击者的权限提升过程,能够以较低的算法复杂度生成攻击图.搭建实验网络,验证了本文算法的攻击图生成过程.      

RSA算法与安全性

就密码学中的RSA算法进行了描述，指出RSA算法的指数表达式；明以分组为单位加密，其中每个分组是小于某个数N的二进制值，说明分组大小必须小于或等于1og2^[n]；并给出了相应的图解。同时对RSA算法的安全性进行了介绍，并假定采用数学攻击、定时攻击两种方式进行测试，其相应的防范措施；RSA算法是被广泛使用的安全协议，是密码学的核心算法之一。     

一种抵抗插值误差的数字水印方法

几何攻击会给数字水印带来同步误差和插值误差,现有的多数抗几何攻击的鲁棒水印方法都把焦点集中在同步误差上,对插值误差的研究甚少.介绍了常见的插值算法并指明了插值误差产生的原因,能够实现最佳的嵌入率、嵌入失真以及鲁棒性之间平衡的QIM(quantization index modulation)水印算法,进而分析了插值误差对QIM算法的影响,在此基础上提出了针对插值误差的逐像素点选择QIM水印算法.实验在纹理程度不同的10幅图像上进行.实验证明,提出的水印算法对插值误差的鲁棒性优于原始的QIM水印算法.     

LBlock分组密码代数旁路攻击

对轻型分组密码LBlock抗代数旁路攻击安全性进行了评估.给出了LBlock密码算法的代数方程表示方法,使用示波器采集微控制器ATMEGA324P上的LBlock实现功耗泄露,利用泊松相关系数方法推断加密中间状态汉明重,基于可满足性问题并转化为代数方程组,同LBlock密码算法代数方程联立,最后使用CryptoMinisat解析器进行方程组求解,成功恢复加密密钥.实验结果表明:微控制器上的LBlock实现易遭受代数旁路攻击,仅需一条功耗曲线,已知明密文下的3轮汉明重泄露、未知明密文条件下6轮汉明重泄露分别经2.4s和0.4s分析即可恢复80 bic完整密钥.     

CPN攻击建模及警报相关性算法设计

为提高当前入侵检测系统的预警质量和分析预测能力,用染色Petri网(colored petrinet,CPN)构造了攻击模型,系统性地设计了警报信息相关性分析算法.通过把"警报"和"攻击"作为2个不同实体参与模型运算,将目前主要采用的过滤观察信息为基础的关联方法提升为信息推理的演算方法.应用CPN模型转换、极小覆盖集命题等方法,对本领域中的难点问题即复合攻击、合作攻击进行了理论分析和算法设计.在此基础上开发了警报信息相关性分析(alerts correlationanalvsis system,ACAS)实验系统,实验结果表明算法系统对于提高入侵检测系统的警报质量和分析预测能力是可行、有效的.     

基于曲线推进的符号距离函数生成方法

目的构造水平集方法中所采用的符号距离函数,以提高曲线演化算法的速度。方法通过对水平集曲线形状的分析,给出了曲线内外点的判断方法,然后以距离等于1为步长推进边界,同时进行邻域最近点扫描,寻找任一网格点在曲线上的最近点,从而给出该点到曲线的距离。结果内外点的判断以及符号距离函数的构造均只需要经过图像的一次扫描即可给出结果,计算复杂度为O(N)。结论数值实验分析结果表明,新的方法计算稳定,比其他方法速度快。     

三维参数化曲线插值方法研究

基于通用参数化曲线表示方法,推导出三维空间曲线的插值算法,并对影响其算法精度的因素进行了分析.结果表明该方法不仅具有较高的插值精度,而且通用性强,可适用于平面和空间曲线的参数化插值.