针对重用掩码AES算法的随机明文碰撞攻击

• Published in: 计算机工程 Vol. 48; no. 6; pp. 139 - 153
• Main Authors: 赵秉宇, 王柳生, 张美玲, 郑东
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西安邮电大学 网络空间安全学院,西安 710121%西安邮电大学 网络空间安全学院,西安 710121 2022; 西安邮电大学 无线网络安全技术国家工程实验室,西安 710121
• Subjects: 侧信道攻击; 汉明距离; 高级加密标准; 欧氏距离; 碰撞攻击
• ISSN: 1000-3428
• DOI: 10.19678/j.issn.1000-3428.0061797

TP309; 侧信道攻击是密码学研究的热点方向,碰撞攻击作为侧信道攻击的重要分支,可从泄露能量中有效提取中间值信息,根据中间值信息检测不同S盒之间的碰撞,并利用碰撞建立不同密钥字节之间的线性关系,缩小密钥候选值的空间.针对使用重用掩码的高级加密标准(AES)算法,自适应选择明文碰撞攻击方法需要预先建立攻击模板,并且实施攻击所需的前提条件较多.提出一种高效的随机明文碰撞攻击方法,基于2个不同S盒输入值的汉明距离及其对应能量迹的欧氏距离之间的关系,从256个密钥异或值中找出正确的密钥异或值.通过理论分析得出该方法无需预先确定碰撞阈值及建立攻击模板,即可有效利用能量迹中未发生碰撞的信息,并且所加密的明文是随机的,能在没有目标设备的情况下实施攻击.实验结果表明,与自适应选择明文碰撞攻击、改进型相关性碰撞攻击等方法相比,该方法减少了实现碰撞攻击所需的前提条件,并且扩大了攻击范围.