文档名：基于线性判别分析的模幂掩码模板攻击方法
摘要：掩码在模幂安全实现中被广泛采用,其抵抗侧信道分析的能力已被充分证明.本文发现模乘运算中读操作数的功耗将泄露操作数的地址,进而提出了一种基于线性判别分析的模板攻击方法,可对模幂掩码实现进行攻击.相比以往基于操作数的泄露,读操作数的功耗泄露将不受掩码的影响,对常见的带掩码防护的模幂实现仍有效.本文提出的方法首先将测试向量泄露检测技术应用于泄露特征提取,降低了无关点对攻击的影响;然后将线性判别分析扩展用于对曲线的分类和降维,提升了曲线的类可分离性.最后,本文以硬件模幂掩码实现为实验对象,通过实验验证了基于读取操作数的泄露分布在整个模乘运算中,且对不同类型模乘分类的准确率可达到99.98%.
Abstract：Maskingiswidelyusedinsecureimplementationsofmodularexponentiation,anditsabilityofside-chan-nelresilienthasbeenwell-demonstrated.Duringthemodularmultiplicationinmodularexponentiation,wediscoveredthatthereareseveralfetchoperations,andvariationsinthepowerconsumption,whichrevealedtheaddressoftheoperands,andthenproposedatemplateattackbasedonlineardiscriminantanalysisaimingatthisvulnerability.Incontrasttooperand-basedleakage,fetch-basedleakageisnotaffectedbymaskandthuscanbeeffectiveinattackingmasking-basedmodularex-ponentiation.Inouranalysis,weextendedtestingvectorleakagedetectiontotheextractionofleakedfeatures,whichre-ducedtheinfluenceofirrelevantpoints.Second,lineardiscriminantanalysiswasutilizedtotraceclassificationandreducedthedimensionalityoftraces,whichimprovedtheabilityoftraceseparability.Finally,anattackwasconductedonahard-wareimplementationofmasking-basedmodularexponentiation.Resultsshowedthatfetch-basedleakagewasdistributedintheentiremodularmultiplicationoperation,andthecorrectratioofmodulomultiplicationidentificationisupto99.98%.
作者：韩绪仓 陈波涛 曹伟琼 陈华 李昊远 Author：HANXu-cang CHENBo-tao CAOWei-qiong CHENHua LIHao-yuan
作者单位：中国科学院软件研究所可信计算与信息保障实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049北京中电华大电子设计有限责任公司,北京102209
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2023, 51(11)
分类号：TN918TP309
关键词：指数掩码 模幂掩码 模板攻击 线性判别分析 泄露检测 操作数读取
Keywords：exponentialmasking maskedimplementationofmodularexponentiation templateattack lineardis-criminantanalysis testingvectorleakagedetection operandloading
机标分类号：TP391.41TH166TG506
在线出版日期：2024年2月1日
基金项目：基于线性判别分析的模幂掩码模板攻击方法[
期刊论文] 电子学报--2023, 51(11)韩绪仓 陈波涛 曹伟琼 陈华 李昊远掩码在模幂安全实现中被广泛采用,其抵抗侧信道分析的能力已被充分证明.本文发现模乘运算中读操作数的功耗将泄露操作数的地址,进而提出了一种基于线性判别分析的模板攻击方法,可对模幂掩码实现进行攻击.相比以往基于操...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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