2012年高效抗侧信道攻击的椭圆曲线加密算法

本文档探讨了一种针对椭圆曲线密码系统（ECC）的抗侧信道攻击的安全有效算法，发表于2012年。侧信道攻击是威胁密码安全的重要因素，尤其是对椭圆曲线上的标量乘法操作的攻击。作者姚剑波和张涛针对这一问题，提出了两种改进算法：Refined Width-w NAF（RWNAF）和Fractional Width-w NAF（FWNAF）。 RWNAF和FWNAF算法的核心在于利用Width-w Non-Adjacent Form（wNAF），这是一种数值表示方法，能够隐藏加密过程中的能量消耗信息，从而有效防御常见的攻击手段，如Simple Power Analysis (SPA)，Differential Power Analysis (DPA)，Random Power Analysis (RPA)以及Zero Power Analysis (ZPA)。这些攻击通常通过测量电路在执行特定操作时产生的电磁辐射或功耗差异来破解密码。 论文还强调了对加密密钥d的奇偶性分析，这有助于优化预计算表，降低存储需求和计算开销。通过这种方法，算法能够在保证安全的同时，减少不必要的资源浪费。FWNAF算法进一步引入了碎片窗口技术，它提升了存储资源的利用效率，并减少了系统资源急剧变化导致的计算性能波动，提高了整体系统的稳定性和性能。 该研究是基于贵州省优秀科技教育人才省长专项资金和遵义市科学技术基金的资助项目，作者姚剑波教授和张涛博士在网络安全领域有着丰富的研究背景。论文总结了算法的安全性和效率提升，对于理解和应对椭圆曲线密码系统中的侧信道攻击具有重要的实践价值。 关键词包括：侧信道攻击、椭圆曲线密码系统、Width-w NAF、Refined Width-w NAF、Fractional Width-w NAF。这篇论文的中图分类号为TP393.08，属于信息安全类别，被编入2012年12月的期刊，具有较高的学术参考价值。