24、高级加密标准（AES）的基于故障的密码分析

高级加密标准（AES）的基于故障的密码分析

1. 物理故障攻击

在未受保护的智能卡集成电路的加密操作过程中，存在多种引入错误的可能性。这里主要介绍几种非侵入式或半侵入式的攻击方法，这些方法无需物理打开芯片、进行化学处理或与芯片金属表面进行电气接触，是攻击智能卡集成电路的常见故障攻击方法。

• 尖峰攻击（Spike Attacks） ：
  • 智能卡集成电路需能在VCC触点上承受4.5V - 5.5V的电源电压（标准电压为5V），超出规定10%公差的外部电源偏差（尖峰）可能导致智能卡集成电路功能异常，大概率会产生错误的计算结果。
  • 特定类型的电源尖峰由九个不同参数决定，这些参数由时间、电压值和电压过渡形状组合而成，攻击者可尝试修改这些参数来诱导故障。
  • 尖峰攻击属于非侵入式攻击，无需物理打开、化学处理智能卡集成电路，也无需与集成电路金属表面进行电气接触。
• 毛刺攻击（Glitch Attacks） ：
  • 智能卡集成电路需能在时钟触点CLK上承受特定电压范围（VIH为0.7VCC - VCC，VIL为0VCC - 0.5VCC），并能容忍时钟上升和下降时间为周期的9%。超出规定公差的外部CLK偏差（毛刺）会导致智能卡集成电路功能异常。
  • 与电压尖峰类似，毛刺由大量不同参数决定，攻击者可改变这些参数在执行加密的设备上诱导错误计算。
  • 精细调整的时钟毛刺能完全改变CPU的执行行为，包括在程序执行过程中跳过指令。 </