[发明专利]一种检测椭圆曲线算法漏洞的方法及装置

说明书

本发明提供了一种检测椭圆曲线算法漏洞的方法及装置，其中，该方法包括：获取基于椭圆曲线算法的芯片在执行数字签名时的能量消耗曲线，该能量消耗曲线指的是芯片的能量随时间的变化曲线；根据上述能量消耗曲线上的能量变化特征，从能量消耗曲线上确定上述芯片在执行数字签名时非相邻表示型NAF变换对应的待处理能量消耗曲线；根据待处理能量消耗曲线及预先建立的能量消耗特征数据库，检测椭圆曲线是否存在漏洞。本发明中，通过芯片在执行数字签名时的能量曲线，检测椭圆曲线在NAF变换部分是否存在安全漏洞，以便厂商及时对该安全漏洞进行修复，进一步提高椭圆曲线算法的安全性。

技术领域

本发明涉及密码学技术领域，具体而言，涉及一种检测椭圆曲线算法漏洞的方法及装置。

背景技术

当前，随着人们对信息安全的要求逐渐提高，密码体制得到了充分的发展。密码体制分为对称密码体制(私钥密码体制)和非对称密码体制(公钥密码体制)，非对称密码体制在加密和解密时采用不同的密钥。

椭圆曲线密码(Elliptic Curve Cryptography，ECC)属于非对称密码体制，ECC具有密钥长度短、加解密速度快、对计算环境要求低、在需要通信时对带宽要求低等特点，因此，近年来，ECC被广泛应用于商用密码领域。国密SM2也是非对称密码体制，是一种基于ECC的非对称密码体制。椭圆曲线上的点乘运算是ECC和SM2等椭圆曲线算法中的关键运算，它决定着椭圆曲线密码体制的运算速度，为了加快点乘运算的运算速度，椭圆曲线点乘运算的实现最通常采用非相邻表示型(NAF)算法。

但是，在NAF实现的过程中，大部分厂商只考虑了NAF运算速度的提升，而忽略了安全因素，可能导致在NAF的实现过程中存在安全漏洞，导致椭圆曲线算法被破解。

对于椭圆曲线算法的安全评估的一个重点在于点乘运算，对于NAF实现的点乘运算分为NAF变换和点加倍点循环运算两部分，现有技术中对点乘运算的安全评估主要集中在点加和倍点运算，少有涉及针对NAF变换部分对椭圆曲线算法的安全性进行评估，因此，会导致厂商对NAF变换部分疏于防护，使得NAF变换部分存在安全漏洞从而导致椭圆曲线算法被破解。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种检测椭圆曲线算法漏洞的方法及装置，以解决或试图缓解上述技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种检测椭圆曲线算法漏洞的方法，其中，所述方法包括：

获取基于椭圆曲线算法的芯片在执行数字签名时的能量消耗曲线，所述能量消耗曲线表征所述芯片消耗的能量与时间之间的关系；

根据所述能量消耗曲线上的能量变化特征，从所述能量消耗曲线上确定所述芯片在执行所述数字签名时非相邻表示型NAF变换对应的待处理能量消耗曲线；

根据所述待处理能量消耗曲线及预先建立的能量消耗特征数据库，检测所述椭圆曲线算法是否存在漏洞。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述根据所述待处理能量消耗曲线及预先建立的能量消耗特征数据库，检测所述椭圆曲线算法是否存在漏洞，包括：

从所述能量特征数据库中查找所述芯片对应的能量消耗特征；

根据所述待处理能量消耗曲线及所述芯片对应的能量消耗特征，确定所述椭圆曲线算法中点乘运算的乘数；

若确定出所述点乘运算的乘数，则确定所述椭圆曲线算法存在漏洞。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述待处理能量消耗曲线包括多段子曲线，每段子曲线对应所述NAF变换的一个循环流程；

所述芯片对应的能量消耗特征包括不同的NAF循环流程对应的执行时间及能量消耗特征；