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。     

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。     

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.     

基于DES密码电路的差分功耗分析仿真研究

差分功耗分析技术是目前应用广泛、技术发展较成熟的非侵入攻击技术,设计了一个功耗分析仿真平台,该平台具有自动化程度高、精度高和仿真速度快的特点.此外,还基于该平台实现了对DES密码电路的差分功耗分析,对数字电视机项盒安全性的提高具有参考意义.     

波动动态差分逻辑RISC-V CPU芯核的功耗抑制技术研究

差分功耗分析(DPA)攻击不仅威胁加密硬件,对加密软件的安全性也构成严重挑战。将波动动态差分逻辑(WDDL)技术应用在RISC-V指令集的处理器芯核上可减少功耗信息的泄露。但是,WDDL技术会给电路引入巨大的功耗开销。该文针对基于WDDL的RISC-V处理器芯核提出两种功耗抑制方法。虽然随机预充电使能技术与指令无关,而预充电使能指令技术需要扩充指令集,但这两种方法都是属于轻量级的设计改进。仿真结果表明,采用了随机预充电使能技术和预充电使能指令技术的Rocket 芯核的电路功耗分别是原始的WDDL Rocekt 芯核功耗的42%和36.4%。     

ASIC功耗估计和分析技术

功耗已越来越成为ＡＳＩＣ设计中必须考虑的重要因素。评述了对ＡＳＩＣ电路的各种功耗估计和分析方法，展望了功耗分析和估计技术的发展，为低功耗设计提供参考。     

一种基于奇异值分解的功耗轨迹筛选方法

功耗分析攻击是侧信道分析中针对密码设备最有效的分析手段之一,它利用密码设备消耗的功耗来分析密码设备的敏感信息.差分功耗分析是最早提出的功耗分析方法,也是目前最基本的分析方法之一.但是在实际使用差分功耗分析过程中,由于功耗轨迹存在噪声等因素,往往使得花了较多的功耗轨迹,差分功耗分析的效果一般,难以恢复出正确密钥.针对这个问题,本文提出了一种基于奇异值分解的选择功耗轨迹方法,这种方法可以选择一些质量好的功耗轨迹用于差分功耗分析,提高差分功耗分析的攻击效率.本文的实验验证了该方法的有效性,在同等分析条件下,对于我们自己采集的功耗数据,使用该方法情况下仅需124条功耗轨迹就可以达到80%的成功率,而普通差分功耗分析需要490条;对于DPA Contest 2008/2009提供的数据,使用该方法仅需53条功耗轨迹可以达到80%的成功率,而普通差分功耗分析需要195条.两个不同的实验对象都说明了该方法的有效性.     

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.     

用于密码芯片抗功耗攻击的功耗平衡加法器

给出了一种用于密码芯片以提高芯片抗功耗攻击能力的"功耗平衡"加法器,它运行时工作功率与运算数据无关.对新设计与相关原设计芯片的功率样本进行显著性检验,在样本数为283的情况下,前者的最低显著性水平比后者高10个数量级.功耗平衡加法器比现有的采用"n分之一"编码的抗功耗攻击加法器少13个以上的晶体管.     

分组密码DPA汉明重量区分函数选择方法

为了解决分组密码差分能量分析攻击(DPA)汉明重量区分函数选择问题,提出了一种基于相对非线性度的选择方法.该方法利用分组密码算法S盒输出相对非线性度与DPA之间的关系,通过比较相对非线性度的大小来选择汉明重量区分函数.通过仿真验证和实测验证,证明采用该方法能够正确地选择攻击效果较好的汉明重量区分函数.     

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。     

电力企业中的移动分析应用及其安全机制研究

随着无线通信技术和手持便携设备的飞速发展,移动设备在日常生活中的应用日益广泛,移动用户群呈几何级增长,以移动终端设备为载体的移动分析应用逐渐走进电力企业,并扮演着越来越重要的角色。但移动设备自身的安全机制和接入网络技术都存在着安全隐患,制约着移动应用的发展。文章探讨了移动分析应用在电力企业中的应用价值和面临的挑战,设计了电力企业中的移动分析应用业务框架,并着重研究了电力企业中的移动分析应用安全机制和安全策略。文章中的相关研究成果可为电力企业移动分析应用平台建设提供参考。     

集成LDO的复杂SoC芯片电源网格研究与实现

本文阐述了集成LDO的复杂SoC芯片电源网格在EPS（Encounter Power System）环境下更精确的分析和实现方法，指出了传统的基于理想电压源的电源网格分析的不足，并对EPS基于LDO的数模混合电源网格分析的结果与SPICE仿真的结果进行了比较，从而保证了集成LDO的SoC芯片的电源稳定性和时序收敛的正确性。     

基于滑动平均的能量分析攻击研究与实现

在能量分析攻击中,为了提高攻击效率,减少噪声的影响,越来越多的预处理方法被使用,取得了很多显著的效果。该文以在ATmega16上运行的AES-128算法作为攻击目标,对采集的原始能量曲线进行滑动平均滤波,再通过相关能量分析(Correlation Power Analysis, CPA)攻击确定滑动平均滤波的最优参数。通过与原始数据和经过Hanning窗低通滤波器滤波后的数据对比,可以看出经过滑动平均滤波处理后,使用正确密钥所得的CPA相关系数较原始数据或低通滤波处理后所得系数大,而错误密钥所得相关系数小。经过滑动平均处理后,不仅可以发现AES-128的10轮加密过程,而且经过差分能量分析攻击所得的尖峰较原始的更为明显。实验结果表明经过滑动平均滤波预处理后,能量分析攻击的效率可明显提高。     

MOS型新型功率器件终端场分析与实验

采用二维有限元数值分析的方法，开发了用于反向偏置ｐ－ｎ结分析的模拟软件，可以模拟与ＭＯＳ型功率器件反向耐压有关的终端浅结场环、场板、ＳｉＯ２介质及界面态。为高压器件的终端研究、设计和优化提供了精确而有效的ＣＡＤ工具。此文介绍模拟所采用的物理模型和模拟方法，并以三环浅结带场板终端为例，给出部分模拟实例、结论及实验结果。     

航天用DC/DC电源模块结构分析研究

结构分析作为一种可靠性评估方法,它通过分析元器件的设计和结构工艺来确定元器件是否存在潜在的失效机制,对于高可靠应用领域元器件的质量保证起着重要的作用。DC/DC电源模块是航天器广泛使用的重要元器件,它的长期可靠性和稳定性直接关系着航天器的在轨安全。对航天用DC/DC电源模块的结构分析方法进行了研究,并给出了它的关注点和试验方法及其重要的判据,为航天用DC/DC电源模块的结构分析提供重要的指导。     

基于矩阵变换器的电力电子变压器

矩阵式变换器是一种新型的交交直接变换的电源变换器,可以实现交流电诸参数(相数、相位、幅值、频率)的变换。和传统的变换器相比,它具有不需要中间直流储能环节;功率双相流动:具有优良的输入电流波形和输出电压波形;可自由控制的功率因数等优点。采用矩阵变换器的电力电子变压器省略了繁重的储能电容,省去直流环节的电容,可减小温度变化对系统的影响。因此基于变换矩阵的电力电子变压器更适合大功率系统,并且适合于在未来高温的电力变换场合。