Camellia算法简单和差分功耗分析组合攻击

杨 斌, 陈 运, 陈 俊, 罗晓飞

（成都信息工程学院应用密码学研究所,四川成都 610225）

0 引言

传统的密码破解方法,通常是从数学角度分析密码算法设计的缺陷从而破解密钥,或采用穷举方法进行暴力破解。但是随着密码算法的复杂度越来越高,使用数学方法分析破解密码算法通常效果欠佳或者代价巨大。随着集成电路技术的发展和嵌入式系统的大规模应用,加密芯片的实现电路在运行过程中会泄露一些边信息,如运算时间、电磁辐射、功耗信息等。利用这些泄露的信息对硬件密码电子设备进行攻击,即边信道攻击[1]。边信道攻击可分为计时攻击[2]和能量攻击等。利用硬件加密电路在进行加密操作时所泄露的旁路信息对加密系统进行分析、破译,即功耗攻击[3]。其中功耗攻击因其效率较高,成为边信道攻击的主要手段。功耗攻击包括简单功耗攻击（Simple Power Analysis,SPA）[4]、差分功耗攻击（Differential Power Analysis,DPA）[5-6]等。当前对分组密码算法的功耗分析研究大多针对DES[7-8]、AES[9-10]算法,对Camellia密码算法[11-13]的研究大多是从数学角度对算法本身的安全性进行分析,而对Camellia密码算法的功耗分析研究较少。

1 Camellia算法简介

Camellia算法由三菱公司和日本电信电话公司于2000年共同设计。Camellia算法以其高安全性和在各种软件、硬件平台上的高效率等显著特点,在2003年被欧洲NESSIE计划评选为获胜算法,同年又被日本CRYPTREC计划评选为推荐算法,2004年成为Internet工程任务组（Internet Engineering Task Force,IETF）标准算法,2005年成为ISO/IEC标准算法,2006年成为PKCS#11的认可密码,2009年Camellia算法的计数器使用模式和循环移位模式（Cipher-block chaining-Message Authentication Code,CBC-MAC）成为 IETF标准[14]。……