论文摘要
差分故障分析是针对密码算法的硬件实现结构,结合差分分析进行的一种密码分析方法。该方法自提出后,已经对公钥密码体制、分组密码体制中的多个算法进行了成功的攻击。本文采用面向字节的随机故障模型,分别对Serpent算法、KeeLoq算法和FOX算法的故障攻击进行了研究。Serpent算法是AES计划的候选算法之一。本文结合差分密码分析技术、算法扩散层以及密钥扩展方案的特性,给出了对Serpent算法的差分故障分析。实验结果表明平均需要诱导20个故障就可以恢复Serpent算法的128比特种子密钥,这表明Serpent算法对差分故障分析是不免疫的。KeeLoq算法采用32比特的分组和64比特的密钥。它被广泛应用于各种遥控电子锁,以及车辆的防盗报警系统。通过分析KeeLoq算法中非线性函数NLF的差分性质,提出了对KeeLoq算法的差分故障分析。理论分析和实验结果表明,恢复1比特密钥信息平均只需要0.71个故障。FOX算法是一系列分组密码的总称,它们确保了数字化媒体、通信和存储的安全。本文提出了FOX64算法差分故障分析的一种改进的方法,恢复每一轮的轮密钥平均只需4.25个故障,而之前对FOX64算法的故障分析方法恢复轮密钥平均需要11.45个故障,新方法在故障诱导次数上达到最小。本文的攻击方法同样适用于FOX系列的其它算法。
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