PRESENT代数故障攻击优化：1次故障恢复主密钥

本文主要探讨了"PRESENT代数故障攻击的改进与评估"这一主题，针对轻量级分组密码算法PRESENT提出了创新的攻击策略。作者黄静、赵新杰等人首先改进了一种基于代数分析的故障攻击方法。传统的故障攻击通常涉及逆向工程，试图通过观察加密过程中出现的错误模式来推断密钥。而他们在此基础上，利用代数分析技术，更高效地构建密码和故障方程，这有助于快速求解攻击过程中的方程式，显著提高了攻击的效率。 进一步，作者开发了一种故障注入后的密钥剩余熵评估方法。这个方法可以量化不同故障模型下PRESENT算法对抗故障攻击的安全性能。剩余熵是衡量密钥恢复难度的重要指标，通过这种方法，研究人员能够更好地理解和预测在实际应用中，诸如时钟毛刺等特定故障对系统安全的影响。 特别地，研究者针对智能卡上8位智能卡的PRESENT实现进行了时钟毛刺故障注入实验。时钟毛刺是一种常见的硬件故障，通过这种攻击手段，他们在理想情况下仅需一次故障注入就成功恢复了主密钥。这表明，尽管PRESENT被认为是一种轻量级加密方案，但在某些特定的故障条件下，其抵抗故障攻击的能力并非坚不可摧，特别是对于数据复杂度较低的场景。 本文不仅改进了代数故障攻击技术，还提供了实用的评估工具，这对于理解和提升PRESENT和其他类似轻量级密码算法的安全性具有重要意义。此外，实验证明了在特定故障模型下，PRESENT可能存在较为脆弱的一面，这对于设计者和用户来说，提示了在选择和使用此类算法时需要考虑的实际威胁和防护措施。