基于模板和KNN算法的能量分析攻击对比研究

能量分析攻击至今仍是针对密码芯片最具威胁的攻击方法之一,针对传统的模板分析攻击和KNN算法的攻击进行对比研究,对比模板攻击和机器学习中的KNN优缺点。首先对皮尔逊相关系数、互信息和最大信息系数、距离相关系数3种降维方法进行了研究;然后对比了相同数量功耗曲线下,特征点数量对两种能量分析的成功率等性能的影响;同时研究了不同降维技术在相同功耗曲线数量和不同功耗曲线数量时对两种能量分析攻击的影响。结果表明,模板攻击在运行速度、占用内存方面优于KNN算法攻击,而在攻击成功率和鲁棒性方面,KNN算法攻击具有更好的表现。     

能量分析攻击及其防御策略研究

针对密码系统的旁路攻击已从时间攻击发展到更为有效的能量分析攻击阶段。本文即从两类能量分析攻击方式的原理入手,对其产生背景、技术原理、实施手段等进行了详细介绍,并在其中引入具体攻击DES算法的实例。最后,给出了针对此类攻击的防御策略。     

针对密码芯片的电磁模板分析攻击

给出一种简单的电磁信号的获取办法,说明密码芯片的电磁信号能够用一个手工绕制的金属线圈获取,并且其信号幅度和操作数的汉明重量相关.在描述模板攻击原理和步骤的基础上,介绍了针对密码芯片的电磁模板分析攻击,并且针对一个单片机(AT89C52)上实现的DES密码系统进行了电磁模板分析攻击实验,实验成功恢复了DES第16轮使用的48位子密钥.     

芯片密码引擎抗能量攻击的几种设计措施

随着能量攻击技术已经日渐成熟,其对密码安全芯片威胁也越来越大,抗能量攻击设计也成为密码芯片设计不可或缺的一部分。论文介绍了密码芯片所面临的能量攻击的理论原理,并基于目前芯片密码引擎设计,提出了几种常用的抗能量攻击设计措施。     

抗SPA攻击的椭圆曲线NAF标量乘实现算法

针对椭圆曲线非相邻形式（NAF）标量乘法不能很好地抵抗简单功耗分析攻击（SPA）的问题,对NAF标量乘的实现算法以及对NAF标量乘的SPA攻击原理进行了分析,提出一种新的标量乘实现算法——平衡能量NAF标量乘法。通过对智能卡功耗分析平台的实测波形进行分析验证,平衡能量NAF标量乘法不仅继承了NAF标量乘法运算效率高的优点,而且能够很好地抵抗SPA攻击,提高密码芯片的安全性。     

分组密码算法芯片的模块保护设计

为了降低简单能量算法、差分能量分析对分组密码攻击的可能性,针对分组密码芯片能量消耗情况,实施了对密码芯片的模块保护设计。通过对密码芯片中算法的线性部分与非线性部分进行抗能量攻击的模块保护设计,提高了密码芯片抗能量攻击性能。     

针对ECC密码芯片的CPA分析研究

相关性功率分析（CPA）方法可有效地对加密的集成电路芯片进行攻击解密,它绕过了加解密算法繁琐的数学分析,从而获取密码和信息。应用CPA分析攻击嵌有椭圆曲线算法的芯片,搭建实验平台,获取加密时的电磁数据,并用统计学、密码分析学和信号处理的方法推导分析得出结论,从而成功破解加密系统。     

针对基于SM3的HMAC的能量分析攻击方法

现有基于SM3的HMAC的能量攻击方法,仅适用于同时存在汉明重量和汉明距离信息泄露的攻击对象,如果被攻击对象存在单一模型的信息泄露,则这些方法均不适用。针对该局限性,提出了一种针对SM3的HMAC的能量分析新型攻击方法,该新型攻击方法每次攻击时选择不同的攻击目标和其相关的中间变量,根据该中间变量的汉明距离模型或者汉明重量模型实施能量分析攻击,经过对SM3密码算法的前4轮多次实施能量分析攻击,将攻击出的所有结果联立方程组,对该方程组求解,即可推出最终的攻击目标。通过实验验证了该攻击方法的有效性。由于所提方法不仅可以对同时存在汉明重量和汉明距离信息泄露的对象进行攻击,而且还可以对仅存在单一信息泄露模型的对象进行攻击,所以该方法应用的攻击对象比现有的攻击方法应用更广。     

5轮SAFER++的非线性密码分析

SAFER 是进入NESSIE第二轮评估的 7个算法之一 .设计者称 2 .5轮SAFER 可以抵抗线性密码分析 .JNakahara指出对某些密钥 ,改进型线性密码分析攻击 4轮SAFER 比强力攻击有效 .本文对SAFER 的基础模块深入分析和测试后 ,对 5轮SAFER 进行非线性密码分析 ;攻击对 2 2 52 个 2 5 6比特长度的密钥有效 ,攻击的数据复杂度为 2 12 0 .虽然此攻击对SAFER 的实际安全构不成威胁 ,但是显示非线性密码分析攻击 5轮SAFER 比强力攻击有效 ,也说明了非线性密码分析攻击 5轮SAFER 比线性密码分析和JNakahara等的改进型线性密码分析有效     

针对SMS4轮输出的选择明文能量分析攻击

提出了针对SMS4轮输出的选择明文能量分析攻击,攻击时以一定约束条件选择明文,先攻击出轮迭代函数的输出,再由轮迭代函数的输出反推出对应的轮子密钥,从而实现了以轮输出作为中间数据对SMS4的能量分析攻击,并利用该方法对无防护SMS4算法的能量曲线进行了能量分析攻击,实验表明该攻击方法是行之有效的。     

Mutual information power analysis attack of HMAC based on SM3

A novel method of mutual information power analysis attack was proposed.The method was built on the basis of the basic principle of power analysis and the basic theory of information.For the purpose of attacking the key,the mutual in-formation values was computed using two values between the mediate variable with the power traces.An experiment was im-plemented on the algorithm of HMAC based on SM3 using this method.The experimental results show the proposed attack method is effective because the initial value of state variable can be successfully retrieved to compute the real true key.     

基于云平台的互信息最大化特征提取方法研究

随着大规模基因芯片的应用,针对高维度的基因表达数据存在大量无关和冗余特征可能降低分类器性能的问题,提出了一种基于云平台的互信息最大化特征提取（CMI-Selection）方法。Hadoop云计算平台对基因表达数据划分后进行并行计算,同时结合互信息最大化方法对特征进行提取,实现了云计算平台上的特征过滤模型。实验结果表明,基于云平台的互信息最大化特征提取方法能够在保证较高分类精度的情况下,快速提取特征,节省大量时间资源,是一种高效的基因特征提取系统。     

最大互信息准则下的认知MIMO雷达波形设计

针对杂波背景下对认知多输入多输出(MIMO)雷达波形设计研究较少的问题,提出了一种基于最大互信息准则的波形设计方法。该方法结合一般认知雷达波形设计模型,以雷达发射功率作为约束条件,以最大化目标与接收回波间的互信息为目标,对认知MIMO雷达的波形设计问题进行建模,并采用卡尔曼滤波一步预测的方法对快速运动扩展目标的冲激响应进行预测,实现对目标的精准估计;同时,基于上述分析采用最大能量分配的方法进行波形设计。仿真实验表明,与传统的线性调频信号(LFM)相比,文中所提方法可以获得更多的信息量。     

一种领域合成词的抽取方法

构建领域本体的首要任务是获取领域相关的概念,这些概念很多是由常用词典库中没有收录的领域合成词组成,因此抽取领域合成词对于领域本体的构建至关重要.本文基于语言规则和统计技术,提出一种结合改进互信息和语言模板的领域合成词抽取方法.首先利用改进的互信息算法抽取由多字词单位构成的高频次候选领域合成词,在此基础上,利用语言模板匹配抽取低频次候选领域合成词,最后由专家进行检验,得到领域合成词集.实验结果表明,该算法的领域合成词提取准确率达到88.22%,适用于从大规模网页文本中自动高效地抽取领域合成词.     

Fuzzy reasoning model based on universal combination operation model

The universal combination operation model is a comprehensive decision model of continuous-valued logic.It overcomes limitations of the scope of operations of reasoning operators in the current comprehensive decision-making system.This article discusses relationship of mutual information and general correlation coefficient and gives the corresponding rules of them,the optimal matching operator is selected to complete fuzzy decision according to mutual information between candidate attributes.The relationship of mutual information between attributes and generalized correlative coefficient provides the principle to select the matching operator.According to the results of experiment,it is more reasonable to enhance classified precision effectively.There is a certain application value of the article’s method.     

基于最小互信息的自适应偏振差分成像方法

偏振信息解析是偏振成像探测涉及的一个重要课题.针对传统的偏振差分成像方法存在的不足,从信息论的角度出发,提出了一种基于最小互信息的自适应偏振差分成像方法.首先,利用偏振信息解析得到的斯托克斯参量图像,计算得到偏振片透光轴与所选参考坐标轴的成任意夹角的出射光强度图像;然后,以归一化互信息为评价指标,寻找具有最大不相关的两...     

天线阵互耦系数的估计

基于信号子空间的基本原理,结合模拟退火算法,提出了一种精确估计天线阵互耦系数的方法。该方法的优点在于使用信号源少,稳定性好,即使在雷达工作、并且存在其它未知信号时,也能准确估计出天线阵的互耦系数。大量的计算机模拟结果证实了其有效性。     

基于归一化互信息的CT-MRI脑图像配准

医学图像配准研究有非常重要的临床应用价值。针对现在流行的基于最大互信息量的配准方法展开分析和研究。在此基础上对比研究了归一化互信息配准法。通过对一组CT-MR脑图像配准的仿真研究,证明归一化互信息配准法的配准效果很好。特别是在图像重叠区域较小的情况下,比最大互信息配准法效果优越。     

基于特征排名的图像隐写分析算法

为提高用于隐写分析的集成分类器的检测精度,提出一种基于特征排名的隐写分析算法。首先计算每维检测特征的互信息得分并根据得分高低将特征进行排名,然后设置分界点将特征分为重要特征区域与普通特征区域,依据设定的抽样比例从两个区域随机抽取特征组成不同的特征子空间并训练集成分类器。最后使用集成分类器进行分类。实验结果表明,针对使用nsF5及S-UNIWARD算法进行隐写的频域及空域图像,本算法较传统分类器在检测错误率方面分别平均下降约0.006 5和0.006 2,具有较好的检测效果。针对频域与空域中两种不同的隐写算法,与传统的集成分类器相比,该算法具有更高的检测精度。     

基于边缘和互信息的红外与可见光图像配准

采用一种结合边缘特征和互信息的图像配准方法,对红外与可见光图像进行配准。首先,用小波变换提取图像边缘,然后计算两幅边缘图像在不同条件（平移、旋转）下的归一化互信息,取归一化互信息最大时对应的配准参数为所需配准参数,再确定刚性仿射变换模型的参数,最后经过缩放、平移和旋转得到最终配准图像。