3、攻击支持 AES 的 NFC 标签：从设计到实际场景的影响

攻击支持 AES 的 NFC 标签：从设计到实际场景的影响

一、引言

射频识别（RFID）技术在过去十年中备受关注，已广泛应用于票务、供应链管理、电子护照、访问控制系统和汽车防盗器等领域。随着智能手机集成 RFID 功能，即近场通信（NFC），未来物联网（IoT）等新应用将不断涌现，安全在其中起着至关重要的作用。

在 RFID 系统中，不仅要确保所选用的加密算法安全，其实现方式也需防范诸如侧信道分析等攻击。RFID 系统由阅读器（如智能手机）和标签组成，它们通过射频（RF）场进行非接触式通信。标签是连接天线的小型微芯片，无源标签还从 RF 场获取电源，这限制了标签的可用功率预算。为降低成本，标签需大规模生产且芯片尺寸尽可能小，这使得在 RFID 标签中集成加密安全功能具有挑战性。

近年来，一些事件凸显了在 RFID 标签中集成强大加密安全功能的必要性。研究界为此做出了诸多努力，如采用对称密钥方案（如高级加密标准 AES 和 PRESENT）和公钥方案（如椭圆曲线密码学 ECC 和 NTRU）。然而，仅有强大的加密算法还不够，算法的实现也必须安全。侧信道分析（SCA）是一种突出的实现攻击方式，通过在加密算法执行期间测量侧信道信息（如执行时间、功耗或电磁（EM）辐射）来推断加密密钥等秘密数据。其中，差分功耗分析（DPA）和差分电磁分析（DEMA）是强大的 SCA 攻击方法。为降低 SCA 攻击的效率，会集成一些对抗措施。但目前关于 RFID 设备攻击的文章相对较少。

本文将对支持安全功能的 NFC 标签进行 DPA 和 DEMA 攻击，分别对 ASIC 芯片版本和 FPGA 原型版本的标签进行攻击。目标是具有 128 位密钥长度和 DPA 对抗措施（操作洗牌和插入