改进的差分功耗分析及其在DES中的应用

J4 ›› 2009, Vol. 27 ›› Issue (01): 62-.

改进的差分功耗分析及其在DES中的应用

郑新建^1,沈绪榜^1,张翌维^1,彭波²

1. 西安微电子技术研究所, 西安 710054;2. 中兴集成电路设计公司, 深圳 518057

出版日期:2009-01-20 发布日期:2009-07-02
通讯作者: 郑新建(1980— ),男,山东淄博人，西安微电子技术研究所博士研究生，主要从事密码算法的实现、攻击与防护研究 E-mail:addoil_zh@163.com
作者简介:郑新建(1980— ),男,山东淄博人|西安微电子技术研究所博士研究生|主要从事密码算法的实现、攻击与防护研究,(Tel)86-13410210705(E-mail)addoil_zh@163.com; 沈绪榜(1933— ),男,湖南临澧人,中国科学院院士,主要从事计算机系统结构、超大规模集成电路设计研究|(Tel)86-29-82262609(E-mail) shenxubang@163.net.
基金资助:
国家863高技术研究发展计划基金资助项目(2005AA1Z1080；2007AA012459)

Improved DPA Analysis on DES Encryption

ZHENG Xin-jian^1, SHEN Xu-bang¹, ZHANG Yi-wei¹, PENG Bo^2

1. Xian Microelectronics Technology Institute, Xian 710054,China|2. ZTEIC Corporation, Shenzhen 518057,China

Online:2009-01-20 Published:2009-07-02

摘要/Abstract

摘要：

智能卡中加密硬件设计存在很高的操作并发性,单个时钟周期内就会完成多个加密的关键操作(S box查表),造成了差分功耗分析(DPA:Differential Power Analysis)很难有明显的差分效果。为了在差分功耗分析时滤除不相关的S box查表所造成的噪声,结合选择明文的攻击方法对差分功耗攻击进行改进,使攻击过程中多个S box中仅有1个S box输入变化，并对硬件实现的DES(Data Encryption Standard)加密卡进行了攻击。试验结果表明,改进的差分功耗分析方法对硬件DES加密攻击的相关度比普通差分功耗攻击提高150％以上。

关键词: 差分功耗分析, 数据加密标准, S盒, 选择明文攻击

Abstract:

Most of the encryption engines in smart cards are designed with high operation concurrency. It takes one clock cycle to execute many encrypt operations, such as S box operations. This deeply decreased the effect of DPA（Differential Power Analysis）. To remove this affect, the plain-text chosen attack with the DPA was combined. The improved DPA will only change the inputs of one of the DES（Data Encryption Standard） S box. Using this improved DPA, the correct key on one of the smart cards with DES encryption has been found. The result shows that the improved DPA on DES encryption can increase the correlation value by 150％ than the traditional DPA analysis.

中图分类号:

TP309

郑新建,沈绪榜,张翌维,彭波. 改进的差分功耗分析及其在DES中的应用[J]. J4, 2009, 27(01): 62-.

ZHENG Xin-jian, SHEN Xu-bang, ZHANG Yi-wei, PENG Bo. Improved DPA Analysis on DES Encryption[J]. J4, 2009, 27(01): 62-.