代数侧信道攻击的理论研究

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代数侧信道攻击分析 代数侧信道攻击(Algebraic Side-Channel Attack,ASCA)是一种新的攻击方式,由Renauld、Standaert和Veyrat-Charvillon在CHES 2009上提出。这种攻击方式利用侧信道信息来实现有效的代数攻击。这种攻击方式主要基于SAT solver的使用,但缺乏理论支持。本文对代数侧信道攻击的代数阶段进行了理论研究,研究了基于Gröbner方法的更一般的代数攻击。我们发现,Gröbner基础计算的复杂度取决于一种新的代数免疫概念和密码系统的泄露信息分布。 我们研究了两个常见的泄露模型:汉明权重模型和汉明距离模型。例如,在汉明权重模型中,我们发现PRESENT的替换层(resp. AES)中至少有64(resp. 130)线性关系的概率约为50%。此外,如果S-boxes被替换为满足新的代数免疫标准的函数,那么代数攻击(Gröbner和SAT)将变得不可行。 在本研究的基础上,我们还推导出一个不变量,可以从给定的S-box中轻松计算出来,并提供了一个弱S-box的充分条件。这个新不变量不需要任何复杂的代数技术来定义和计算,因此对于没有高级代数知识的密码工程师来说,这可能是一个有趣的工具来拒绝弱S-boxes。 代数侧信道攻击的关键是利用侧信道信息来实现代数攻击。这种攻击方式可以对密码系统造成严重的威胁,因此,研究这种攻击方式的理论基础和防御方法非常重要。本文的研究结果可以为密码系统的设计和分析提供有价值的参考。 在本文中,我们还讨论了代数侧信道攻击的各种应用和防御方法。例如,我们可以使用Gröbner方法来实现代数攻击,也可以使用SAT solver来实现攻击。同时,我们还可以使用密码系统的泄露信息来防御代数侧信道攻击。 本文对代数侧信道攻击的理论基础进行了深入的研究,并推导出了一些有价值的结果。这些结果可以为密码系统的设计和分析提供有价值的参考,并且可以为防御代数侧信道攻击提供有价值的方法。