DES密码电路的抗差分功耗分析设计

提出一种互补结构的寄存器电路设计方案,用于减小DES加密电路的差分功率信号,防御差分功耗分析.提出了一种误导攻击者的干扰电路,在保证加密电路安全等级的前提下,大幅度降低了电路的硬件开销.为节约成本与缩短设计周期,文中使用了一套高效的抗攻击电路的设计流程.     

DES密码电路的抗差分功耗分析设计

提出一种互补结构的寄存器电路设计方案，用于减小DES加密电路的差分功率信号，防御差分功耗分析．提出了一种误导攻击者的干扰电路，在保证加密电路安全等级的前提下，大幅度降低了电路的硬件开销．为节约成本与缩短设计周期，文中使用了一套高效的抗攻击电路的设计流程．     

基于真实密码电路的功耗分析攻击研究

采用Atmel AT89C55微控制器,构建真实的密码电路攻击平台:在此低成本平台上,对微控制器指令的操作码和操作数进行了功耗分析实验.测量结果显示,运算中操作数变化的汉明权重与测量功耗差值之间存在线性关系;实验条件下,单位汉明权重能够导致大约5 mV功耗偏差.采用差分功耗分析(DPA)和相关功耗分析(CPA),对高级加密标准(AES)的加密操作进行了功耗攻击实验.结果表明,CPA方法具有更高的攻击成功率,并且明文样本数和均值滤波均能够显著影响CPA相关系数信噪比.     

防止差分功耗分析的安全DES模块的MASK技术研究

针对DES加密系统中的差分功耗攻击，提出基于MASK的改进DES_DPA算法，并以此为基础设计了DES_DPA硬件。通过对DES中每轮运算中的子密钥掩码，改变运算过程中晶体管的翻转率，使得功耗曲线的特征随之改变，硬件设计只需增加两个MASK子电路即可实现DES_DPA算法。基于0．25／μm库，DES_DPA模块的综合规模为1914门，最大延时为9．57ns，可工作于100MHz。     

密码芯片中抗差分功耗分析攻击的DES方案设计

功耗分析攻击是当前密码芯片中各类数据加密算法的主要安全威胁,尤其是对于迄今应用最为广泛的数据加密标准算法造成了严重的危害。通过分析数据加密标准算法遭受功耗分析攻击的原理,并结合针对数据加密标准算法关键防御技术,给出了一种基于互补电路的中间值掩码DES方案设计。主要是利用双电路进行互补输出,以保证寄存器翻转保持功耗恒定,从而最大限度地降低功耗差异。根据算法性能分析结果表明：该方案可以抵抗差分功耗分析攻击,且实现简单,能够直接应用于密码芯片的电路设计中。     

差分功耗分析中选择函数的研究

在差分功耗分析（DPA）中,人们对于选择函数的关注更多的集中在多比特DPA的使用上,而对于采用不同比特作为选择函数所带来的分析结果的差异却鲜有提及。文中对此进行了详细的讨论,并得出选择函数的有效定义对于结果分析有着较大的促进作用。利用AT89C51单片机仿真AES加密系统并对其进行差分功耗分析,而得出的结果证实了结论的正确性。     

ECC密码算法的差分功耗分析攻击研究

对基于有限域GF(2m)上椭圆曲线密码算法的Montgomery Ladder点乘算法进行了差分功耗分析攻击.首先用Verilog HDL实现了该算法并且用Chartered 0.35 μm CMOS工艺将RTL代码综合成电路网表,以便更精确的获取电路运行中所产生的功耗信息.然后用差分功耗分析攻击中的ZEMD攻击方法,并采用算法中P2的横坐标作为中间变量对功耗曲线进行分类,攻击结果显示,Montgomery Ladder算法不能抗ZEMD差分功耗分析攻击.证明了该算法并不安全,在实际应用中还应该采取一些保护措施.     

功耗分析研究平台及其应用

文章提出并实现了一种功耗分析研究平台，该软件平台具有精度高，模拟速度快等特点，并且在这个平台上实现了基于汉明差的差分功耗分析。为今后的功耗分析及抗分析的理论研究提供了必要的基础和参考。     

一种针对特征2域椭圆曲线密码芯片的差分功耗分析

文章对一款基于特征2域实现的椭圆曲线密码ASIC芯片进行了差分功耗分析。其中分析的目标为实现椭圆曲线层多倍点运算的Montgomery Ladder算法。通过详细的差分功耗分析发现，Montgomery Ladder算法并不能抗MESD差分功耗分析，从而从实践的角度证明Montgomery Ladder算法并不安全，椭圆曲线密码芯片的实际应用还需要其它抗功耗分析手段来保证其安全。     

一种简化的DES差分密码分析

本文简要地介绍了DES的由来和工作原理,同时给出了差分密码的分析方法,并在此基础上以6轮为例论述了如何利用差分分析方法实现DES的密码分析。     

A Novel Method for Power Analysis Based on Combinational Logic in Block Cipher Circuit

In this paper, we propose a method that builds power model template according to input transi- tions of combinatorial logic circuit. By computing its cor- relation with the overall power consumption of a crypto- graphic circuit, we are able to recover the secret key. Sev- eral simulation-based experiments have been conducted, which verifies the feasibility of our method and shows that the combinatorial logic is also faced with the problem of information leakage in power analysis cases. Compared with DPA （Differential power analysis） and CPA （Corre- lation power analysis）, our attack is fairly effective against the cryptographic circuits whose protection is only imple- mented on the register parts of the sequential circuit. In addition, a few topics for further research, as well as the ad- vices for more precise power model and countermeasures, are presented at the end of the paper.     

防御差分功耗分析攻击技术研究

差分功耗分析(DPA)攻击依赖于密码芯片在执行加密/解密过程中功耗与数据及指令的相关性,利用统计学等方法对收集到的功耗曲线进行分析,盗取关键信息,对密码芯片的安全性构成极大威胁。防御DPA攻击技术的开发与研究,已经成为信息安全领域的迫切需求。该文在归纳DPA攻击原理的基础上,对主流防御DPA攻击技术的理论与设计方法进行概述与分析,指出防御DPA前沿技术的研究进展。重点讨论防御DPA攻击技术的原理、算法流程和电路实现,包括随机掩码技术、功耗隐藏技术、功耗扰乱技术等等,并详细分析这些技术存在的优缺点。最后,对该领域潜在的研究方向与研究热点进行探讨。     

基于差分传输管预充电逻辑的功耗恒定性电路改进设计

通过分析差分传输管预充电逻辑(DP2L)的电路结构,发现该电路还无法达到完全的功耗恒定特性,仍然存在被功耗攻击的风险.针对该问题,该文对DP2L的电路结构进行改进,并用Hspice对改进前后的电路进行模拟仿真测试.实验表明:改进后的DP2L电路结构具有更好的功耗恒定特性,更能满足该逻辑电路的设计要求.     

约减轮数分组密码LEA的差分分析

LEA算法是面向软件的轻量级加密算法,在2019年成为 ISO/IEC 国际标准轻量级加密算法,具有快速加密、占用运算资源少等优点。该文基于多条输入输出差分相同的路径计算了差分概率,首次对LEA-128进行了13轮和14轮的密钥恢复攻击;采用提前抛弃技术,分别在12轮和13轮差分特征后面添加了1轮,恢复了96 bit密钥;其中13轮的密钥恢复攻击数据复杂度为2⁹⁸个明文,时间复杂度为2^86.7次13轮LEA-128解密;14轮的密钥恢复攻击数据复杂度为2¹¹⁸个明文,时间复杂度为2^110.6次14轮LEA-128解密。     

基于PSPICE 6.3的电路仿真分析

介绍了PSPICE 6．3的运行环境，仿真分析功能。并在此基础上对一种功放电路进行了仿真分析。     

DES芯片抵御高阶差分功耗分析攻击方法研究

分析独特的屏蔽方法及改进方法的不足,提出了逻辑层和算法层相结合抵御高阶差分功耗分析攻击的新方法,并给出芯片半定制设计流程.芯片关键部分电路采用自定义功耗恒定逻辑单元实现,非关键部分电路采用CMOS逻辑以减少功耗和面积.整体电路采用独特的屏蔽方法自定义轮实现.结果表明芯片能够抵御高阶差分功耗分析攻击,运算速度与现有方法相当,而所需资源比现有方法少.     

DES芯片抵御高阶差分功耗分析攻击方法研究

分析独特的屏蔽方法及改进方法的不足,提出了逻辑层和算法层相结合抵御高阶差分功耗分析攻击的新方法,并给出芯片半定制设计流程.芯片关键部分电路采用自定义功耗恒定逻辑单元实现,非关键部分电路采用CMOS逻辑以减少功耗和面积.整体电路采用独特的屏蔽方法自定义轮实现.结果表明芯片能够抵御高阶差分功耗分析攻击,运算速度与现有方法相当,而所需资源比现有方法少.     

基于瞬时无功功率理论的APF的研究与仿真

本文介绍了并联型有源电力滤波器的工作原理和基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法,用Matlab SimUlink建立了带典型负载的电力有源滤波器的仿真模型,模拟实际系统,用于检验其策略和参数在实际条件下的工作情况。仿真模型的结果表明：基于瞬时无功功率理论的有源滤波器,可以很好的起到动态抑制电网谐波和补偿无功的作...     

开关电源差模电流辐射干扰的模拟与分析

本文采用电磁场数值模拟的方法对开关电源差模电流的辐射干扰进行了模拟,并对模拟的结果进行分析,得出了差模电流辐射的基本特性和闭合印制线回路的变化对它的影响.