针对SM4算法的功耗模板-碰撞分析

• 作者: 徐家俊 张翌维 赵建 相韶华
• 来源期刊: 计算机工程与应用
• 关键词: 碰撞分析 SM4算法 非平衡Feistel结构 模板匹配
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 网络、通信与安全|Network, Communication and Security
• 页码范围: 111-118
• 页数: 8页
• 分类号: TP309.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3778/j.issn.1002-8331.2010-0452

摘要

分析发现在非平衡Feistel结构的SM4算法中,前后轮次的中间数据具有相关性.因此,通过内部碰撞原理并结合模板匹配的方法后,可用于恢复SM4算法轮子密钥,并给出了一种针对SM4算法的功耗模板-碰撞分析的侧信道方法.分析时选择特殊的明文采集功耗曲线,将算法加密过程中非平衡Feistel结构的右半部分的中间变量值(如S盒输出值)作为分析目标,利用每一轮各中间变量值碰撞来恢复轮子密钥.实验验证证明,在未加掩码情况下,大约采用2500条功耗曲线(模板曲线除外),可有效实施分析.相比于传统碰撞分析方法,该方法降低了计算复杂度,将碰撞分析方法扩展到非平衡Feistel算法结构,提高并增强了碰撞分析方法的适用性与实用性.