华为杯电子竞赛：加密算法与安全设计挑战

"华为杯电子竞赛的命题涵盖了电子安全、密码学和随机数生成等领域，旨在挑战参赛者在硬件和软件结合方面的设计能力，以及对抗侧信道攻击的策略。" 赛题一主要关注加密算法的实现与保护，具体涉及AES、DES、SM4和SM1这四种加解密算法。参赛者需要选择其中一种，设计逻辑实现以防止SPA（简单功率分析）、DPA（差分功率分析）和DFA（差分故障分析）等攻击。设计应包括不同工作模式如ECB、CBC、CTR和XTS，并使用实时计算的SBOX。此外，需要进行理论分析，估算这些带有防攻击功能的算法被SPA或DPA攻击的理论破解时间。输出要求包括设计文档、代码以及详细设计文档和逻辑代码。 赛题二聚焦于公钥加密算法ECC、RSA、SM2和SM9，要求使用软硬件结合的方式实现，重点是基础的模运算，如模幂、点乘、模逆等。对于RSA，密钥长度至少2048位；对于ECC和SM2，密钥长度至少256位。设计必须能抵抗SPA、DPA和DFA攻击，同时满足一定的性能指标，如点乘或模幂运算速度至少25次/秒。输出同样包含设计文档、代码和详细设计文档。 赛题三则涉及到真随机数和伪随机数生成的硬件实现。参赛者需要分析随机源的安全性和效率，建立随机性的模型，并确保在120MHz的时钟频率下进行后处理。全数字方式的实现是此题目的特定要求。 这些赛题涵盖了密码学的核心概念，如加密算法、公钥基础设施、随机数生成，以及针对这些系统的安全性评估。它们要求参赛者不仅具备扎实的密码学理论基础，还需要掌握硬件设计和软件实现的技能，同时考虑效率和安全性之间的平衡。解决这些问题需要深入理解侧信道攻击的原理，以及如何通过硬件和软件优化来抵御这些攻击。