一种针对SM2解密算法的侧信道攻击方法

SM2是由国家密码管理局发布的椭圆曲线公钥密码算法. 目前针对SM2的侧信道研究主要集中于椭圆曲线的多倍点运算相关过程, 而对算法协议部分的攻击尚未提及. 本文提出了一种针对SM2公钥加密算法协议部分的侧信道攻击方法, 实现该攻击需要三步: 一, 拦截并修改密文数据, 然后将其输入到密码设备进行解密; 二, 在密码设备执行解密的过程中, 获取密码设备解密运算的功耗或者电磁信息; 三, 基于密码设备特征建立信息泄露模型, 然后进行相关性分析以获取生成临时会话密钥的关键数据, 从而恢复得到明文. 其中第三步是本攻击方法的关键, 本文将对其重点讨论. 第三步中使用的侧信道攻击方法为相关能量分析攻击,...

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Published in:Journal of Cryptologic Research 2015-10, Vol.2 (5), p.467
Main Authors: Ru-Hui, SHI, Zeng-Ju, LI, DU, Lei, PENG Qian, XU Jiu-Ba, 史汝辉, 李增局, 杜 磊, 彭 乾, 徐九八
Format: Article
Language:Chinese
Subjects:
Algorithms
Cryptography
Curves
Encryption
Multiplication
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creator Ru-Hui, SHI
Zeng-Ju, LI
DU, Lei
PENG Qian
XU Jiu-Ba
史汝辉
李增局
杜 磊
彭 乾
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description SM2是由国家密码管理局发布的椭圆曲线公钥密码算法. 目前针对SM2的侧信道研究主要集中于椭圆曲线的多倍点运算相关过程, 而对算法协议部分的攻击尚未提及. 本文提出了一种针对SM2公钥加密算法协议部分的侧信道攻击方法, 实现该攻击需要三步: 一, 拦截并修改密文数据, 然后将其输入到密码设备进行解密; 二, 在密码设备执行解密的过程中, 获取密码设备解密运算的功耗或者电磁信息; 三, 基于密码设备特征建立信息泄露模型, 然后进行相关性分析以获取生成临时会话密钥的关键数据, 从而恢复得到明文. 其中第三步是本攻击方法的关键, 本文将对其重点讨论. 第三步中使用的侧信道攻击方法为相关能量分析攻击, 攻击的目标操作为SM2运算过程中的SM3运算, 目标值为SM3中第二次压缩运算的初始IV值. 攻击得到IV值后, 根据算法协议流程, 再结合其它已知信息, 即可计算得到明文. 结果证明, 相关能量分析攻击能够成功, 说明优化后的攻击方法具有可实施性, 对SM2公钥加密算法存在较大威胁.
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二, 在密码设备执行解密的过程中, 获取密码设备解密运算的功耗或者电磁信息; 三, 基于密码设备特征建立信息泄露模型, 然后进行相关性分析以获取生成临时会话密钥的关键数据, 从而恢复得到明文. 其中第三步是本攻击方法的关键, 本文将对其重点讨论. 第三步中使用的侧信道攻击方法为相关能量分析攻击, 攻击的目标操作为SM2运算过程中的SM3运算, 目标值为SM3中第二次压缩运算的初始IV值. 攻击得到IV值后, 根据算法协议流程, 再结合其它已知信息, 即可计算得到明文. 结果证明, 相关能量分析攻击能够成功, 说明优化后的攻击方法具有可实施性, 对SM2公钥加密算法存在较大威胁.</description><subject>Algorithms</subject><subject>Cryptography</subject><subject>Curves</subject><subject>Encryption</subject><subject>Multiplication</subject><issn>2097-4116</issn><fulltext>true</fulltext><rsrctype>article</rsrctype><creationdate>2015</creationdate><recordtype>article</recordtype><sourceid>PIMPY</sourceid><recordid>eNotjTtLw1AYhs-gYKn9A67Oied-vjNK8QYVB3UuyZcTaJRWE7sriLq4eAU3cchmBxdLQf9MLvZfGNB3eeAZnpeQFUZ9JkDDWuLj8GjgJ5j6tJkVC6TFqTWeZEwvkU6WDUKqlBbAJWsRUXye1_nt_O6mnEz3d_lP_lZOrur35-rjsX65LL7y4vt1fnFfPczK61n1NG38MlmMg-PMdf7ZJoebGwfdba-3t7XTXe95yAw3ntEBi1WAUscOYi4iw8GE1qE0ETrGIokSAgQEFWrtIKQRp6AgcBqBKynaZPWve5KOTscuO-sno3E6bC77HCxYCtRY8QvItleK</recordid><startdate>20151030</startdate><enddate>20151030</enddate><creator>Ru-Hui, SHI</creator><creator>Zeng-Ju, LI</creator><creator>DU, Lei</creator><creator>PENG Qian</creator><creator>XU Jiu-Ba</creator><creator>史汝辉</creator><creator>李增局</creator><creator>杜 磊</creator><creator>彭 乾</creator><creator>徐九八</creator><general>Chinese Association for Cryptologic Research, Journal of Cryptologic Research</general><scope>8FE</scope><scope>8FG</scope><scope>ABUWG</scope><scope>AFKRA</scope><scope>ARAPS</scope><scope>AZQEC</scope><scope>BENPR</scope><scope>BGLVJ</scope><scope>CCPQU</scope><scope>DWQXO</scope><scope>GNUQQ</scope><scope>HCIFZ</scope><scope>JQ2</scope><scope>K7-</scope><scope>P5Z</scope><scope>P62</scope><scope>PIMPY</scope><scope>PQEST</scope><scope>PQQKQ</scope><scope>PQUKI</scope><scope>PRINS</scope></search><sort><creationdate>20151030</creationdate><title>一种针对SM2解密算法的侧信道攻击方法</title><author>Ru-Hui, SHI ; 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