TWINE轻量级密码的差分故障攻击威胁与防护研究

本文研究的焦点是轻量级分组密码TWINE的安全性，特别是在对抗差分故障攻击方面的性能。TWINE是一种在信息安全领域受到关注的加密算法，由于其在低功耗、小型设备上的广泛应用，其抵抗攻击的能力至关重要。文章通过深入分析TWINE的抗差分故障攻击特性，提出了针对该算法的一种新型的差分故障分析方法。研究人员采用了面向半字节的随机故障模型作为攻击手段，对TWINE的加密过程进行了模拟。 实验结果显示，即使在相对较短的35轮操作中，仅注入4次故障就能显著影响密钥空间，将其降低到大约220。这意味着，对于80比特的密钥，平均情况下需要注入大约13.15次故障才能完全恢复。而在最理想的情况下，仅需注入12次故障就能完全恢复种子密钥，这显示出TWINE对故障的敏感性。 这个发现揭示了TWINE算法在实际应用中的潜在风险，即容易受到差分故障攻击。因此，建议在使用TWINE之前，对执行其计算的硬件设备采取适当的保护措施，如错误检测和纠正机制，以提高其抵抗这类攻击的能力。 论文的作者包括徐朋、魏悦川和潘晓中，他们分别来自中国人民武装警察部队工程大学电子技术系，各自的研究方向涵盖了信息安全和密码学等领域。本文还提到了国家自然科学基金项目的资助，这表明了研究工作得到了学术界的认可和支持。 文章的关键词包括轻量级分组密码、安全性、TWINE、差分故障攻击以及随机故障模型，这些都是研究的核心概念，突出了论文的重点。总体上，这篇论文为评估TWINE在实际环境中的安全性和设计更有效的防护策略提供了有价值的数据和见解。