组合功耗模型在旁路功耗分析中的创新应用

"该资源介绍了一种新的旁路功耗分析方法，该方法结合了组合功耗模型，用于提升在密码电路安全性评估中的效率和精度。这种方法由上海交通大学的郭筝在‘数据安全防护’联合实验室和密码与计算机安全实验室进行研究。报告详细对比了不同功耗模型和分析方法，并提出了一种结合寄存器和组合逻辑分析的创新思路。" 在密码系统和计算机安全领域，旁路功耗分析是一种重要的攻击手段，它通过分析电子设备在执行特定计算任务时的功耗变化来获取敏感信息，如加密算法的关键参数。传统的功耗模型，如汉明距离模型、汉明重量模型、比特模型和零值模型，各有其适用条件和局限性。汉明距离模型依赖于前后状态，适合分析时序逻辑；而汉明重量模型和比特模型无法揭示组合逻辑的功耗特性。 针对这些局限，报告提出了一个基于组合功耗模型的新方法，旨在更精确地分析旁路功耗。此方法结合了两种不同的分析策略：对于寄存器部分，采用了汉明距离模型，因为这类模型能够较好地描述时序逻辑中的功耗变化，特别是与明文和轮计算结果存储相关的功耗；而对于组合逻辑部分，报告提出采用建立模板的方法，这使得分析能够适应各种操作数，估计整个操作的概率密度函数，以捕捉非线性和线性运算的功耗特征。 这种组合模型的创新之处在于，它不仅考虑了寄存器的功耗变化，还综合分析了组合逻辑电路的功耗特性，这在以前的差分类方法（如DPA/CPA）和模式类分析方法（如Template Attack和MIA）中并未充分实现。差分类方法通常侧重于攻击寄存器，而模板攻击虽然涵盖所有逻辑电路，但未能明确区分组合逻辑的功耗特点。新方法的提出，有望增强对密码电路安全性的评估，减少潜在的旁路攻击风险。 未来的研究工作可能包括对新模型的优化，例如提高建模精度，降低误报率，以及探索如何将这种方法应用于更多类型的密码系统和复杂电路结构。此外，对于不同电路设计和制造工艺下的功耗模型适应性也需要进一步研究，以确保新方法的普适性和有效性。