密码算法侧信道攻击技术发展研究

侧信道攻击技术利用密码设备运行过程中泄露的时间、功耗、电磁等侧信息,实现了对密码算法实现方式上的攻击,对各类密码设备的安全性构成了严重的威胁。该文首先从技术原理、发展进程、常用方法等方面阐述了侧信道攻击技术的发展概况,其次分析了现有攻击技术存在的典型问题,并在此基础上研判了当前攻击技术的发展趋势,最后总结了全文。     

嵌入式平台下ZUC算法的侧信道频域攻击

针对嵌入式设备在执行ZUC加密运算过程中的侧信道信息泄露问题,提出了一种基于傅里叶变换的侧信道频域攻击。以嵌入式平台上的ZUC加密运算设计实现为分析目标,进行侧信道时域攻击和频域攻击的对比实验。实验结果表明,侧信道频域攻击远比时域攻击更高效,且适用于其他加密算法及多种设计平台。     

改进的SM4算法的选择明文DPA攻击

侧信道攻击,特别是差分功耗分析(differential power analysis,DPA)是对芯片中运行的分组密码算法进行安全性分析的主要手段之一。该文主要研究针对硬件实现的SM4算法的DPA攻击。合理地对明文进行选择,可以使SM4线性变换层有变化的输入比特尽可能少地影响输出比特,从而对硬件实现的SM4算法进行有效的侧信道攻击。通过分析线性变换层的比特关系,该文发现了选择明文模型下8个比特依赖关系。在此基础上,将这些比特依赖关系结合已有的比特关系,建立分析模型、更充分地利用轮输出的比特信息,对现有的SM4选择明文DPA攻击进行了改进。实验结果表明:该方法能有效提高SM4算法选择明文DPA攻击的成功率。     

两种常用加密算法的研究

本文介绍了DES算法和RSA算法的实现过程,DES算法实现简单,但KEY容易泄露;RSA算法很好地解决了DES算法的缺点,但实现困难。     

基于方差齐性检验的无线传感网火灾监测

为了提高火灾监测的精确度和预警的及时性,提出基于无线传感网采集数据的方差齐性检验算法。假设无线传感网中各个簇内数据服从正态分布,根据χ2分布检验算法将各个簇的方差进行假设检验,若各个簇的方差相等,则被监测环境正常;若不完全相等,则表明出现了火灾异常数据,通过F分布的方差检验法将相邻簇的方差排序,依次与最小方差进行比较,找到异常簇,从而实现火灾发生区域的定位,提取出异常簇的温度最大值并报警。仿真实验表明,该算法能够及时反映被监测环境的温度变化,同时能精确定位并根据火灾发生的不同时期给予不同的预警或报警。     

两正态总体相等的似然比检验

为检验在一个总体方差已知时两正态总体是否相等,文章构造了新的似然比检验统计量,此似然比检验统计量不同于Neyman和Pearson提出的检验统计量,并给出了新检验统计量的精确零分布。最后利用Monte Carlo方法对该文检验统计量的第一类错误和检验功效进行了模拟分析,结果验证了本文新检验统计量的有效性。     

基于高斯滤波和K最邻近算法融合的硬件木马电磁信息检测技术研究

电磁侧信道信息具有非接触、三维矢量、空间及频谱信息丰富等优点,可以进一步提高硬件木马的检测效率,基于电磁侧信道分析的硬件木马检测技术逐渐成为主流方法 .因此,以电磁侧信道信息为研究对象,融合高斯滤波算法和K最邻近算法提取并识别出硬件木马的微小特征,建立高精度微米级集成电路电磁侧信道采集平台,并采集敏感区域的电磁侧信道信息.利用高斯算法自适应地滤除测试中的高斯噪声影响,借助K最邻近算法的相似度测度来提取硬件木马的特征.实验结果表明,提出的检测方法可以有效地检测出面积占比为0. 76%的硬件木马.     

简明DES加密算法实现

加密是为防止数据被查看或修改,并在原本不安全的信道上提供安全的通信信道。本文提出一种简明DES加密算法,并结合VisualBasic,很好地解决DES加密算法密钥的问题,实现了一种DES密码算法。     

异方差且未知情况下两正态总体等均值检验的贝叶斯观点统计量

在两正态总体方差不等且未知的前提下 ,检验它们的均值是否相等 ,用经典方法处理此问题是困难的 .而在贝叶斯学派观点看来此检验与等方差情况下的等均值检验并无本质差异 .本文使用贝叶斯学派方法导出此假设检验的统计量 .     

样本数相同组方差齐性检验的探讨

方差分析的应用条件是各总体的方差相等.因此,在方差分析之前,需进行方差齐性检验,一般用Bartlett检验.但这一方法要求分布是正态分布且计算繁琐,而用Hartleg检验和Cochran检验计算方便,方法实用;尤其Cochran 检验利用了更多的样本信息,因此显得更灵敏.对有轻微偏倚的分,Cochran检验也适用.     

一种抗能量分析攻击的混沌密码系统

研究表明很多密码系统虽然通过了常规安全性能测试，但是被证明可通过侧信道攻击破解，从而破获密码系统的敏感信息.为了抵抗侧信道攻击，设计了一种基于混沌的密码系统.该密码算法用两个混沌映射分别生成轮密钥和随机序列数，中间数据由明文、轮密钥和随机序列数三者通过异或操作生成，从而达到扩大密钥空间的目的.此外，随机序列数还控制随机化操作，通过随机化操作，将中间数据与能量消耗的关系进行隐藏，减少侧信道信息的泄露，以此达到抵抗能量分析攻击的目的.为了评估设计的密码系统的安全性，首先对其进行了常规测试，例如字符频率测试、信息熵测试和依赖性测试等，实验结果表明该系统具有良好的安全性能.其次，将该加密算法在Atmel XMEGA128芯片上实现，并对其进行了相关能量分析，结果表明所提出的密码系统可以防御相关能量分析攻击.     

数学实验课对高等数学成绩的影响分析

本文首先介绍两个独立样本的选取策略,并利用P-P图分析两个独立样本的有效性和可信性.然后,对样本数据进行基本统计描述,并通过Levene检验方法采用F统计量进行检验,得出两个样本总体的方差相等.最后,利用两个独立样本的t检验法,得出开设数学实验课能提高高职专业学生的高等数学成绩.     

I/Q不平衡OFDM系统基于噪声方差门限的信道估计

为了提高稀疏信道环境下同相/正交(I/Q)不平衡正交频分复用(OFDM)系统的性能,该文提出了一种低复杂度的门限时域最小二乘信道估计算法。该算法通过估计噪声方差确定合适的门限过滤信道响应采样点内的噪声以提高估计精度。仿真结果表明,该文算法估计精度与现有频域和时域最小二乘信道估计方法相比分别提升了6 d B、2 d B,逼近基于压缩感知的时域迭代收缩算法,且计算复杂度低于后者。     

数据挖掘中的距离判别分析法

判别分析是统计学中的一种重要的数据处理方法,也是数据挖掘的重要技术之一。该文主要研究多元统计分析中的距离判别分析方法。第一,介绍了判别分析的基本思想。第二,主要围绕距离判别分析具体方法展开论述。首先,论述了距离的定义,主要介绍了闵可夫斯基距离和马氏距离的定义。其次,重点介绍了两总体的距离判别分析和多总体的距离判别分析的方法。分别从方差相等和方差不相等的两种不同情形进行展开论述。第三,阐述了判别准的评价,给出了误判率的估计值。     

多个正态总体均值相等性检验方法的模拟比较

针对t个正态总体,提出均值相等性似然比检验.总结了三种检验方法,即似然比检验、bootstrap p-value检验和bootstrap检验.用Monte Carlo方法检验多个正态总体均值相等性问题,通过给出的模拟结果,比较了检验方法的有效性.     

分组密码算法的研究与实现

研究了DES算法用差分分析法易破译和3-DES算法效率低的弊端,提出了利用Rijndael算法来实现对任意文件的加密.该算法采用bbck结构和S-盒采用有限域GF(28)中的乘法逆运算,提高了安全性和效率.大量的测试结果表明,该算法与其他分组密码算法相比更安全、效率更高等特点.该文给出了DES算法的数学表达式.     

基于改进祖冲之算法的安全跳频通信系统

跳频通信具有良好的抗干扰和抗拦截特性,因此被广泛地应用于很多通信系统中。密码算法的引入可以增强跳频序列的安全性。该文在祖冲之算法3层结构的基础上,对其进行适当的改进,在第1层引入置换多项式方法来增加序列的线性复杂度,并且将第3层替换为演化DES密码算法来增加安全性,进而提出了基于改进ZUC算法的跳频通信系统实现方案。对本方案所产生的跳频序列进行了多种安全性以及随机性测试,实验结果表明:汉明相关性、随机性和动态局部线性复杂度表现良好,并且通过了NIST随机性测试,而后通过Simulink仿真验证了其可行性。     

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。     

两个具有名义指标总体分布相等的检验

根据Ridit检验思想方法进行数据变换,并利用K-S检验原理给出了检验两个名义指标总体概率分布相等的检验方法.其本质是存在两个具有名义指标的统计总体,且通过抽样得到两个频率直方图,再通过频率直方图来检验这两个总体分布是否相等的问题.     

统计量服从特定分布的充要条件

当正态总体的方差未知时，人们常用t检验法来检验总体的均值．事实上，这种检验方法并不一定要求总体是正态分布，甚至样本之间的独立性要求也不是必要的．本文的目的是研究t检验的适用范围，给出了二维随机向量构成服从t分布统计量的充要条件．出于类似的目的，还给出了二维随机向量构成服从Dirichlet分布及F分布统计量的充要条件．