AES 高阶掩码方案抗功耗攻击

来源：计算机技术与发展杂志2022年第05期北京时间：

作者：何利文;国海轮;安聪

摘要：随着密码技术和信息技术的发展,目前的密码算法本身已足够强大,能够对抗传统的密码分析手段,但由于设备本身的工艺特性,其运行时会泄露如功耗、电磁、时间等信息,这些信息能够被攻击者利用从而破解密钥,该方法称为侧信道攻击。 AES 加密算法容易受到侧信道攻击,为了解决该问题,通常通过添加一个或几个随机值即掩码。 当设计 d 阶时每个值都用到掩码,执行 SCA 的复杂度呈指数增长,因此设计 d 阶为安全参数的掩码方案对密码实现的物理安全性有重要意义。 根据 AES 常用的功耗攻击技术,提出了一种 d 阶掩码方案,此方案是基于 Ishai 等人在 Crypto 发表的面向硬件的掩码方案。 与此方案相比,所设计的方案可以在处理器上有效的实现。 实验结果表明,该方案降低了理论功耗和实践功耗之间的相关性,很好地保护了中间值不被泄露,提高了 AES 加密算法的抗功耗攻击能力。

关键词：AES 加密;侧信道攻击;CPA;高阶掩码;功耗攻击