轻量级分组密码算法DoT 的模板攻击

孙家异，韦永壮

（桂林电子科技大学广西密码学与信息安全重点实验室，广西桂林 541004）

0 概述

2002 年，CHARI 等人［1］利用能量消耗与正在处理的数据有关这一基本事实［2］，提出了模板攻击的概念。模板攻击方法使用多元正态分布对采集到的数据特征进行刻画，在模板攻击中，假设攻击者可以对被攻击设备的特征进行刻画，如攻击者拥有一台与被攻击设备类型相同的设备，利用该设备，攻击者根据不同数据和固化的密钥来执行加密操作，即观察加密设备的具体物理实现，并记录对应的能耗信息，然后将与（数据，密钥）相对应的能量迹进行分组，估算多元正态分布的均值向量和协方差矩阵，并由此发起攻击。模板攻击是一种重要的侧信道攻击方法，与传统的简单能量分析［3］、相关性能量分析［4］和差分能量分析［5］等相比，模板攻击在实际的密码算法破译中拥有更强的区分能力，因此，其受到研究人员的广泛关注［6-7］。

近年来，随着物联网技术的快速发展，各种资源受限的设备（如无线传感器等）被广泛应用。由于资源受限设备大多计算与存储资源少，因此在数据安全存储、传输或处理方面存在严重的安全隐患。为解决资源受限环境下的数据安全问题，轻量级密码技术［8-10］应运而生。2019 年，JAGDISH 等人提出一种新的轻量级分组密码算法DoT［11］。与著名的轻量级分组密码算法SIMON［12］相比，DoT在软件与硬件实现方面更为简单。DoT 密码算法整体采用SP 结构［13］以及轻型的线性及非线性运算部件，在硬件实现时仅需993个等效门。……