功耗分析仿真软件设计与实现.pdf

《功耗分析仿真软件设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、信息技术·InformationTechnology功耗分析仿真软件设计与实现唐星章竞竞(1．湖南省有色冶金劳动保护研究院湖南长沙410014；2．国防科技大学计算机学院湖南长沙410073)【摘要】设计并自主开发一个功耗分析仿真软件，完成对硬件描述语言实现的密码算法lP核进行功耗仿真分析。用软件仿真功耗分析攻击，可以在嵌入式加密芯片的设计阶段评估设计方案和抗功耗分析攻击的性能，提高工作效率，降低开发时间和成本，具有很高的实用价值。该软件已经实现了几种常用密码算法及其改进后加密算法的一阶功耗分析和高阶功耗分析功能。经测试得到的仿真结果与理论分析出来

2、的攻击结果相符合，实现了本软件的设计目标。【关键词】差分功耗分析；功耗分析仿真软件；高阶功耗分析【中图分类号】TP311．52【文献标识码】JDesignandRealizationofthePowerAnalysisSimulationSoftwareTangXing1ZhangJing-jing2(1．HunanNonferrousMetallurgyResearchInstituteofLaborProtectionHunanChangsha410014；2．SchoolofComputerScience,NationalUniversity

3、ofDefenseTechnologyHunanChangsha41OO73)【Abstract】Thepaperdevelopedthepoweranalysissimulationsottwareindependently．ThesimulationsoftwareconductsthepoweranalysisofcryptographicalgorithmIPcorewhichisdescribedbyhardwarelanguage，Wecanevaluatethecipheralgorithm’sdesignandperformance

4、toresistpoweranalysisattack，shortenthedevelopmentiterationcycleofembeddedencryptionchip，ir,~provetheeficiency，andreducethecostbysoftwaremodeling．Thesoftwarecompletedthepoweranalysisandthehighpoweranalysisforthemajoralgorithmandimprovedalgorithm．Themodelingmeetsthetheoryanalysi

5、saccordingtothetestresults．Andtheexpectantgoalisachieved．【Keywords】poweranalysis；poweranalysissimulationsoftware；highpoweranalysis和修正，且测试周期长，代价高。因此，如能设计一个好1引言的功耗分析仿真软件，不需要搭建硬件实验环境和物理自P．Kocher提出功耗分析概念以来，在功耗分析目标设备，通过软件仿真硬件功耗消耗，执行功耗分析实施过程中的功耗采集、功耗轨迹生成、功耗分析攻击攻击，能仿真多种加密算法在多种类型加密设备上

6、进行三个主要实现环节中．只有功耗分析攻击的讨论最为深测试．并能及时反馈所用攻击方法及防御方法的性能和入。究其原因，功耗采集、轨迹生成都有固定的方案可效果，具有极大的实用价值。循。而功耗分析攻击涉及到密码算法及其运行过程中一1．1功耗分析仿真软件研究现状切数据的变化和中间值的估计，必然会复杂和深入得多。一般，功耗分析攻击都是在加密设备的物理硬件平到目前为止，国内外对功耗分析方法的研究仍属于台上完成对加密芯片设计者而言，所设计的算法软件探索和起步阶段。和其他方面的设计必须在样品设备制造出来之后才能2003年Einhoven大学的ECSS研究小组设计和开

7、测试验证。对一个已经设计并付诸生产的嵌入式加密芯发一种基于功耗泄露攻击的仿真试验平台PINPAS，该片而言，后期的验证已经来不及对其进行结构上的调整仿真平台能对AES，ECC算法在内的密码算法的功耗信息安全与技术·2013年10月·45·InformationTechnology·信息技术泄露进行仿真。PINPAS仿真平台实现了简单功耗分析本文设计了一个功耗分析仿真软件总体架构．对加攻击、一阶差分功耗分析攻击。密算法IP核进行功能模拟。提取出功耗曲线．行对其进2004年剑桥大学的EMA项目组以电磁辐射攻击行功耗分析：另一方面，亦可以利用这一软件评估

8、抗功为背景展开相关研究，通过对密码芯片运算时的电磁泄耗分析攻击算法设计的有效性和可行性。功耗分析仿真露进行建模，在设计阶段