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J4 ›› 2009, Vol. 31 ›› Issue (12): 16-19.

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智能卡中抗高阶功耗攻击AES算法实现技术

在提取AES算法中各种变换的公共操作的基础上,定义相应的基于随机掩码的原子操作,并以硬件方式实现。将AES算法中各种变换转换为随机掩码原子操作的序列,密码算法运算过程中使用不同的随机量对所有中间结果进行掩码。在此基础上,以软硬件结合的方式实现AES算法,掩码的原子操作以硬件方式实现,而运算流程控制以软件方式实现;并且结合运算流程随机化技术进一步提高实现的安全性。安全分析表明,这种实现技术可以抗一阶功耗攻击和高阶功耗攻击。结果表明,所提出的AES算法实现方法的硬件实现开销较小,并且具有高安全性,适合于智能卡实现。   

  1. 国防科技大学计算机学院
  • 收稿日期:2008-08-16 修回日期:2008-10-17 出版日期:2009-12-24 发布日期:2009-12-24
  • 通讯作者: 窦强 湖南省长沙市国防科技大学计算机学院604教研室 410073
  • 作者简介:窦强(1975-),男,山西平定人,博士,副研究员,研究方向为高性能计算机体系结构和高性能微处理器设计;童元满,助研,研究方向为高性能计算机体系结构;窦文华,教授、博士生导师,研究方向为计算机网络。

An AES Smartcard Implementation Secure against high order DPA Attacks

  • Received:2008-08-16 Revised:2008-10-17 Online:2009-12-24 Published:2009-12-24

摘要:

在提取AES算法中各种变换的公共操作的基础上,定义相应的基于随机掩码的原子操作,并以硬件方式实现。将AES算法中各种变换转换为随机掩码原子操作的序列,密码算法运算过程中使用不同的随机量对所有中间结果进行掩码。在此基础上,以软硬件结合的方式实现AES算法,掩码的原子操作以硬件方式实现,而运算流程控制以软件方式实现;并且结合运算流程随机化技术进一步提高实现的安全性。安全分析表明,这种实现技术可以抗一阶功耗攻击和高阶功耗攻击。结果表明,所提出的AES算法实现方法的硬件实现开销较小,并且具有高安全性,适合于智能卡实现。

关键词: AES, DPA, HODPA, 随机掩码, 原子操作

Key words: AES, DPA, HODPA, 随机掩码, 原子操作

中图分类号: