针对aes的差分功耗与差错攻击研究

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1、学校代号：10532学密号：S11102024级：普通湖南大学硕士学位论文针对AES的差分功耗与差错攻击研究途窒握童旦塑12Q!垒生垒旦2窆目迨塞簦避旦塑；2Q!垒生三旦!墨旦ResearchonDifferentialPowerAnalysisandDifferentialFaultAnalysisforAESbyCAIZeminB．E．(HunanUniversityofScienceandTechnology)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequi

2、rementsforthedegreeofMasterofEngineeringComputerScienceandTechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLIRenfaLecturerWANGYiApril，2014一，湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出

3、重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：泰本氏日期：少绛年多月2_2Et学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”)作者签

4、名：豢飘导师签名：刃＼、·毅、t’p日期：2．o／净年日期：．7_o／／t．年彳月二≯日岁月2弓日针对AES的差分功耗与差错攻击研究摘要随着加密算法的不断更新，破译的方法也越来越多，在工业界中高级加密标准算法(AdvancedEncryptionStandard，AES)是一个被广泛应用的加密算法，而针对该加密算法的众多攻击方法之一的差分攻击方法已经被证明是一种非常行之有效的攻击手段。本文重点研究了针对AES的两种差分攻击方法，差分功耗分析攻击与差分差错分析攻击，并在此基础上提出了新的改进方案。差分功耗分析(Dif

5、ferentialPowerAnalysis，DPA)攻击被证明是一种非常有效的攻击手段，但现已有的DPA攻击方法对于差分信息的需求量有比较高的要求，抗干扰能力有限。本文通过对DPA攻击方法进行重构，降低DPA攻击复杂度，增强DPA攻击的可用性；通过对代数分析的研究及AESS．盒设计原则，推导得到AESS．盒与逆S．盒代数表达式，并在此基础上提出了一种基于逆S．盒代数表达式功耗模型的DPA攻击方法，并对该方法进行了验证。与原有的攻击方法相比，本文中提出的DPA攻击方法在不增加时间复杂度的基础上提高了攻击的准确度与稳

6、定性，降低攻击对差分信息的需求度。差分差错分析(DifferentialFaultAnalysis，DFA)攻击通过注入错误信息，获取一定量的差分信息，并在此基础上建立差分差错处理模型破译密码算法，但现有的DFA攻击方法存在差分处理过程复杂，密钥搜索空间大，效率低下等问题；本文通过对差分差错分析攻击深入研究分析，构建了S-Box与InvS．Box分布表，分布表能够缩小子密钥搜索空间，提高DFA攻击效率；并在此基础上提出了基于逆S一盒分布表的已知错误注入与随机错误注入DFA攻击模型。本文中提出的DFA攻击模型较已有的

7、DFA攻击方法而言，差分处理过程简单，所需差分信息量少，子密钥搜索空间维度显著降低，提高了DFA攻击的效率。关键词：高级加密标准；代数表达；功耗模型；分布表；差分功耗分析攻击；差分差错分析攻击II硕士学位论文AbstractWithencryptionalgorithmconstantlyupdated，themethodstodecipherencryptionalgorithmaremoreandmore，intheindustry,AdvancedEncryptionStandardalgorithmhasb

8、eenwidelyused，andDifferentialAttackshaveproventobeaveryeffectivewaytoattackAES．ThispaperfocusesontwodifferentialattacksagainstAES，theyareDifferentialPowerAnalysisattackandDifferent