相关性电磁分析攻击研究：最小样本量分析

"这篇论文是2011年由陈开颜等人发表在《华中科技大学学报（自然科学版）》的科研成果，主要探讨了相关性电磁分析攻击及其所需的最小样本量分析，涉及数据加密标准（DES）的安全评估。" 在密码学领域，相关性电磁分析（Correlation Electromagnetic Analysis，CEMA）是一种侧信道攻击方法，它利用电子设备在处理加密操作时产生的电磁辐射来获取敏感信息，如密钥。这篇论文深入分析了CEMA中的两种常见方法：均值差法和Pearson系数法。 均值差法是通过比较目标设备在执行相同操作但输入密钥不同情况下的电磁辐射平均值差异来提取密钥信息。而Pearson系数法则更为精细，它考虑的是两个变量之间的线性相关程度，即通过计算两组数据的协方差与它们的标准差的乘积来确定相关性。由于Pearson系数法在选择中间点时考虑了密钥相关位数，因此其分析效果通常优于均值差法。 论文以基于AT89C52微控制器实现的DES加密系统为例，进行了这两种方法的实际攻击实验，验证了理论分析的准确性。实验结果证实，CEMA确实能有效地揭示加密系统的内部状态，从而对DES的密钥进行破解。 为了进一步增强密码实现的安全性评估，作者还引入了统计学中的假设检验原理，推导出了这两种相关性分析方法所需的最小样本量计算公式。这个公式对于攻击者来说至关重要，因为它决定了成功攻击所需的最少观测次数，同时也为设计更安全的加密硬件提供了指导，可以通过增加所需的样本量来提高防护级别。 关键词：密码系统、数据加密标准（DES）、相关性系数、均值差、电磁旁路攻击、最小样本量。这些关键词揭示了论文的主要研究内容和技术点，涉及密码学、统计学和硬件安全等多个领域。 中图分类号和文献标志码表明这是一篇关于信息技术和密码学的学术论文，具有较高的科研价值。文章编号则为该论文在期刊中的唯一标识，方便后续引用和检索。