[发明专利]一种对具备掩码防护的祖冲之密码算法进行侧信道能量分析方法

权利要求书

1.一种对具备掩码防护的祖冲之密码算法进行侧信道能量分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)采集能量迹建立能耗矩阵E并进行预处理获得处理后的能耗矩阵E′；

(2)选择ZUC算法F函数左右两边S盒输出异或值S_XorOut_r作为攻击点计算获得中间矩阵V或分别用汉明重量、单比特确定DPA区分函数D；

(3)计算仿真能耗矩阵H及两个平均能耗矩阵D₀和D₁；

(4)计算仿真能耗矩阵H与能耗矩阵E′之间的相关系数确定相关系数矩阵R，选取R中的最大值r_p，q对应的猜测值即为正确的秘钥；或通过计算平均能耗矩阵D₀和D₁的差，得到平均能耗差矩阵ΔD＝D₁-D₀，选择最大的能耗均值差Δd_p^q对应的猜测值即为正确的秘钥；

(5)选择S盒运算部分，依次进行5轮运算，依照上述(2)-(4)的分析方法即可获得所有秘钥信息。

2.根据权利要求1所述的对具备掩码防护的祖冲之密码算法进行侧信道能量分析方法，其特征在于，步骤(1)中的能耗矩阵E(N×T)=e11LeT1MetnMe1NLeTN,]]>其中，N是采集到的ZUC算法运算的能量迹数，T为运算所用的时间，为第n次加/解密运算在时刻t产生的能量消耗值；对能耗矩阵E进行预处理的过程是：设置S盒输出第1个字节与第j个字节体现在能量迹上的时间距离范围为min-max，其中，min和max分别为最小、最大时间点距离，range＝max-min+1，对于每条能量迹，依次选择min-max范围中的u点，对应的能耗值与——对应进行预处理，预处理方法是减法绝对值、乘法或归一化方法；归一化方法为，当u＝min时，e2′n=(e2n-Σi=1ne2in)(emin+1n-Σi=1nemin+1in),...,eT-min+1′n=(eT-min+1n-Σi=1neT-min+1in)(eTn-Σi=1neTin),]]>当u＝min+1时，依次类推，其中，n为已经分析的能量迹条数，预处理得到新的能耗矩阵E′(N×T′)=e1′1LeT′′1Met′nMe1′NLeT′′N.]]>