针对LBlock算法BBC编码方式的功耗分析与防护

摘要

本随着无线射频识别芯片和无线传感网络等微型计算设备的快速发展,轻量级分组密码得到广泛应用,其安全性也越来越受到重视.功耗分析攻击是一种常见的侧信道分析技术,给密码芯片产品带来巨大的威胁.本文选取我国自主知识产权的LBlock密码算法作为研究对象,以智能IC卡作为实验平台,探讨了LBlock密码算法的平衡比特编码方式(BBC)的安全性,发现其在对抗功耗分析攻击方面仍存在缺陷.首先,通过分析BBC编码方式下的LBlock密码算法,找到有效的攻击位置,然后通过采集该位置的能量迹依据汉明重量模型构造模板,运用模板攻击逐步将密钥恢复出来.通过实验验证了本文提出的模板攻击方法的有效性.此外,本文提出了一种关于LBlock密码算法的针对侧信道攻击的掩码级防护方法,并通过实验证明了此方法确实能有效抵抗一阶功耗分析攻击,然后通过程序大小、内存占用和加密时间这三个指标来对未加掩码和加掩码两种方式进行对比,结果是各项指标均在合理范围之内.