14、高级加密标准（AES）的代数侧信道攻击

高级加密标准（AES）的代数侧信道攻击

在当今数字化时代，数据安全至关重要，而高级加密标准（AES）作为广泛使用的加密算法，其安全性备受关注。代数侧信道攻击作为一种新兴的攻击手段，对AES的安全性构成了潜在威胁。本文将深入探讨代数侧信道攻击对AES的影响，包括攻击的各个阶段、不同场景下的攻击效果以及对掩码实现的攻击分析。

代数侧信道攻击概述

代数侧信道攻击旨在通过收集物理泄漏信息来辅助求解表示AES的方程组，从而恢复加密密钥。该攻击主要分为三个阶段：

1. 离线阶段1：构建方程组

   • 目标：将AES转换为一个大规模的低阶布尔方程组，其中密钥位作为变量，求解该方程组等同于恢复密钥。
   • 方法：利用特定技术构建方程组，对于128位明文和密钥的AES Rijndael，可得到约18000个方程，包含10000个变量（27000个单项式）。

2. 在线阶段：提取物理信息

   • 目的：由于直接求解方程组通常很困难，因此需要为方程组提供额外的物理泄漏信息。
   • 关键问题：
     • 目标中间操作 ：取决于目标实现，例如在8位PIC微控制器中，SubBytes和MixColumn操作存在潜在泄漏点，可对目标设备进行分析以利用这些泄漏。
     • 从目标操作中恢复的信息 ：同样取决于目标设备和可能的对策。在