CPA相关功耗分析(二)
CPA實(shí)例1
????????攻擊異或運(yùn)算,攻擊的比特?cái)?shù)為3,即攻擊的中間數(shù)據(jù)data=K⊕M, K和M的二進(jìn)制比特?cái)?shù)為3。(此處的加密方式為C=K⊕M)
????????下發(fā)的明文和采集到的能量數(shù)據(jù)如下表所示,密鑰K=?
| 明文M | 能量曲線(xiàn) | 能量值大小 |
| 000 | T1 | 2.4 |
| 001 | T2 | 2.2 |
| 010 | T3 | 2.6 |
| 011 | T4 | 2.4 |
| 100 | T5 | 2.2 |
| 101 | T6 | 2 |
| 110 | T7 | 2.4 |
| 111 | T8 | 2.2 |
1.猜測(cè)密鑰
開(kāi)始猜測(cè)密鑰,因?yàn)槭?位所以總共8個(gè)可能,每個(gè)密鑰又對(duì)應(yīng)8明文就有假設(shè)中間值,HW為中間值的漢明重量,能量曲線(xiàn)則是上圖加密時(shí)所采集的。
| 猜測(cè)k=2 | M | 猜測(cè)的假設(shè)中間值 | 猜測(cè)的假設(shè)能耗值HW | 能量曲線(xiàn) | 能量值大小P |
| 010 | 000 | 010 | 1 | T1 | 2.4 |
| 010 | 001 | 011 | 2 | T2 | 2.2 |
| 010 | 010 | 000 | 0 | T3 | 2.6 |
| 010 | 011 | 001 | 1 | T4 | 2.4 |
| 010 | 100 | 110 | 2 | T5 | 2.2 |
| 010 | 101 | 111 | 3 | T6 | 2 |
| 010 | 110 | 100 | 1 | T7 | 2.4 |
| 010 | 111 | 101 | 2 | T8 | 2.2 |
2.?再根據(jù)公式計(jì)算當(dāng)密鑰為010時(shí)的相關(guān)系數(shù)
重復(fù)上述步驟繼續(xù)計(jì)算相關(guān)系數(shù)
| 猜測(cè)k=1 | M | 猜測(cè)的假設(shè)中間值 | 猜測(cè)的假設(shè)能耗值HW | 能量曲線(xiàn) | 能量值大小P |
| 001 | 000 | 001 | 1 | T1 | 2.4 |
| 001 | 001 | 000 | 0 | T2 | 2.2 |
| 001 | 010 | 011 | 2 | T3 | 2.6 |
| 001 | 011 | 010 | 1 | T4 | 2.4 |
| 001 | 100 | 101 | 2 | T5 | 2.2 |
| 001 | 101 | 100 | 1 | T6 | 2 |
| 001 | 110 | 111 | 3 | T7 | 2.4 |
| 001 | 111 | 110 | 2 | T8 | 2.2 |
K=1時(shí)相關(guān)系數(shù)的值?
3.匯總數(shù)據(jù)得出相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值最大的K并驗(yàn)證
| K | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 相關(guān)系數(shù) | -0.333 | 0.333 | -0.83 | -0.333 | 0.333 | 0.83 | -0.333 | 0.333 |
密鑰K為2或者5,通過(guò)對(duì)明文進(jìn)行加密進(jìn)一步驗(yàn)證2或者5的正確性。
CPA實(shí)例2
? ? ? ? 求DES最后一輪子密鑰
(1)選擇中間結(jié)果。選擇DES最后一輪,8個(gè)S盒操作的6位輸入作為中間結(jié)果。
(2)測(cè)量電磁輻射。進(jìn)行5000次密碼運(yùn)算,并對(duì)加密最后一輪的電磁輻射進(jìn)行采樣,獲得 5000條電磁輻射軌跡,每條軌跡的采樣點(diǎn)數(shù)量為1000。可以得到5000×1000 電磁輻射矩陣為:
(3)計(jì)算矩陣HW的每一列與矩陣P的每一列的相關(guān)性,得到64×1000階相關(guān)性矩陣,如下:?
????????可以看出矩陣中最大的值為0.61,經(jīng)查證該值位于矩陣52行,第583列,結(jié)果足夠分辨得到正確的密鑰。改值對(duì)應(yīng)的行下標(biāo)(52)表示猜測(cè)密鑰的索引值,列下標(biāo)(583)表示該中間值被處理的時(shí)刻。?
總結(jié)
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