基于CBAPD网络的侧信道攻击

• 作者: 郑东 李亚宁 张美玲
• 来源期刊: 密码学报
• 学科: 工学
• 关键词: 侧信道攻击 深度学习 卷积神经网络 AES
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 308-321
• 页数: 14页
• 分类号: TP309.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13868/j.cnki.jcr.000521

摘要

侧信道攻击是一类强大的密码分析攻击,自该理论提出以来受到了密码学界的广泛关注.近年来深度学习技术被越来越多地应用于侧信道攻击领域,其中如何提升深度学习模型的性能是研究的热点.本文根据攻击目标数据的特点,提出了一种新的卷积神经网络结构CBAPD,此网络将卷积层中的激活函数去除,然后在卷积层后加入了批标准化层,并且在批标准化层后加入一个激活层来激活敏感信息.为评估模型的性能,在两个公开数据集ASCAD和DPA-contest v4上进行了测试.实验结果表明,本文所提出的CBAPD网络在ASCAD同步数据集上仅需要50条能量迹就可以攻击成功,在最大异步量为50和100个样本点的数据集上分别需要160和1850条能量迹就可以使rank值降到0并保持不变.在DPA-contest v4数据集上,CBAPD模型仅需要3条能量迹即可攻击成功.同时,通过对比2019年Benadjila等人所提出的CNNbest,2020年陈等人所提出的SincNet网络和Zaid等人所提出的模型,CBAPD模型在最大异步量为50个样本点的ASCAD数据集上成功攻击时所需能量迹可减少34.426％～96.8％.而在DPA-contest v4数据集上,CBAPD模型与Zaid等人所提出的模型攻击效果相同,且优于其他两个模型.因此,本文所提出的CBAPD模型在不同的数据集上均有良好的表现.