基于智能卡實現SM4分組加密算法
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針對基于智能卡硬件實現的SM4分組加密算法的物理泄露安全問題,提出了一種快速、高效的相關功耗分析方法,通過理論分析和實驗研究,暴露了即使是理論上非常安全的SM4加密算法,在物理實現過程中也會泄露重要的敏感信息。首先,通過分析SM4算法的實現流程和加密特性,建立功耗分析的數學模型,并推導出解密流程和優化算法;其次,結合理論物理泄露點,搭建完整的智能卡硬件功耗分析實驗系統,通過智能卡的功耗數據采集、分析、優化,研究真實智能卡的側信道安全漏洞;最后,結合實驗結果,進一步優化功耗分析,探討嵌入式系統環境下的SM4算法安全性能。與Mifare DESFire MF3ICD40智能卡三重數據加密標準(3DES)算法側信道分析相比,所提方法將功耗數據量從25萬條降低到不足一千條,分析時間從7個多小時,減小到幾分鐘,并且完整地恢復了SM4的原始密鑰,能有效提高硬件環境下的功耗分析效率,降低計算復雜度。
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