rainbow密码硬件安全性探析工具的策划和完成

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1、Rainbow密码硬件安全性探析工具的策划和完成-->第一章绪论1.1背景公钥密码学的进展是整个密码学进展的最伟大的革命，它的提出是为了解决传统密码中最困难的两个问题:密钥分配和数字签名。1976年Diffie和Hellman在其具有独创意义的论文中针对这两个问题首次公开提出了公钥密码体制，这种体制根本区别于之前数千年以来的密码学方法，是密码学中一个伟大的成就。另外，该论文还首次提出了一种不基于秘密信道进行密钥分发的算法，它使通信双方在不安全媒体上安全的传送密钥成为可能，该方法被称为Diffie-Hellman交换。1978年Rivest,ShamirAdlema

2、n提出的RSA密码体制是第一个实用的公钥密码体制，该方法的安全性是基于大整数因子分解的困难性。1985年，N.Koblitz和V.Miller分别独立的提出了基于椭圆曲线点群上离散对数问题难解性的椭圆曲线密码体制(ECC)。迄今为止，RSA与ECC均得到了广泛的应用。然而随着计算机技术的发展，传统的公钥密码体制却受到了来自量子计算机的威胁。1994年PeterPKC)是备选方案之一，它的安全性是基于在有限域上求解非线性多变量多项式方程组是一个NP难问题,而量子计算机在解决NP问题上没有表现出优越性，因此，MPKC越来越受到国内外学者重视。然而，实现了MPKC的密码

3、硬件是否可以抵御来自侧信道攻击的威胁，这点还尚未可知。为此，本文为研究对密码硬件的能量分析给出了通用解决方案，并针对MPKC的Rainbo等基于此，利用时间攻击的方法破解了RSA密码算法lob,Song等人利用时间攻击破解了SSH协议1997年Biham和Shami:将故障攻击应用对称密码的攻击，并提出了“差分故障攻击”的概念，成功的对DES算法实施了攻击。接下来，很多研究人员利用故障攻击成功攻击了各种密码算法，如ECC公钥密码体制、3DES算法、SMS4算法、AES算法等。能量攻击是利用设备运行时泄漏的能量消耗信息进行攻击的方法,Paul声称对十大多数没有采取任

4、何防御措施的智能卡只需要数十条功耗曲线就能得出其密钥。电磁攻击的方法由Gandolfi等人十2001年提出Dakshi在对电磁攻击深入研究后指出，密码设备运行过程中泄漏的电磁信息包含有大量的敏感信息，这种攻击比时间攻击和能量攻击更为有效，甚至在某些能量攻击无能为力的场合，电磁攻击也可以发挥作用。A项目是对侧信道攻击仿真技术方面展开研究;2002年欧洲工业界发起的SCARD22-24CSideChannelAnalysisResistantDesignFlow)项目与欧洲信息技术委员主导的ECRYPT(EuropeanNetworkofExcellenceforCr

5、yptology)着重于密码芯片抵抗侧信道攻击的安全设计。就国内而言，侧信道攻击也渐渐进入人们视野，现在一般主要在论文方面，代表性研究成果集中十侧信道攻击理论分析阶段第三章侧信道攻击安全性分析..........28-373.1能量攻击初始解决..........28-323.1.1硬件环境..........28-313.1.2初始解决方..........31-323.2噪音分析以及优化..........32-363.2.1噪音分析..........32-353.2.2优化解决..........35-363.3本章小结..........36-37第四章

6、对能量曲线进行除..........37-504.-->1除噪基本..........37-404.1.1能量曲线的..........374.1.2噪音模型..........37-384.1.3噪音的测量..........38-394.1.4常用的去噪方法..........39-404.2能量曲线的除噪..........40-484.2.1能量信号..........40-424.2.2均值滤波..........42-444.2.3小波变换除..........44-474.2.4压缩扩张-..........47-484.3除噪效果.........

7、.48-494.4本章小结..........49-50第五章Rainbow密码硬件安全性..........50-575.1设计目标..........505.2整体设计..........50-535.2.1关键问题..........50-515.2.2整体设计..........51-535.3功能模块设计..........53-565.3.1Rainbow算..........53-545.3.2通信模块..........545.3.3消息生成模块..........54-555.3.4数据预处理模块..........555.3.5日志模块....

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