一种安全高效的椭圆曲线密码抗功耗攻击算法.pdf

· 1l8· 《测控技术)2016年第35卷第8期 一 种安全高效的椭圆曲线密码抗功耗攻击算法 张莉华，蔺 莉 (黄淮学院信息工程学院，河南 驻马店 463000) 摘要：功耗攻击由于实现简单、攻击效率高已成为当前密码芯片最具威胁的攻击手段之一。为有效解决 安全和效率两方面的矛盾，通过将椭圆曲线密码标量进行带符号阶乘展开式编码，并利用折半运算提高 标量乘法运算效率，然后结合基点掩码实现抵抗功耗攻击，从而给出一种安全高效的抗功耗攻击椭圆曲 线密码算法。算法的安全性及效率分析结果表明，所给抗功耗攻击算法不仅可以抵抗各种功耗攻击，并 且与传统抗功耗攻击算法相比，新算法的运算效率提 高了24．85％一25．73％，在各类资源受限的应用 系统 中具有较好的应用价值。 关键词：椭圆曲线密码；功耗攻击；带符号阶乘展开式；折半运算；基点掩码 中图分类号：TP309 文献标识码 ：A 文章编号：1000—8829(2016)08一O118—04 A SecurityandEffi ciencyAlgorithm ofResistingPowerAnalysisAttacksfor EllipseCurveCrypt0graphy ZHANG Li—hua，LIN Li (SchoolofInformationEngineering，HuanghuaiUniversity，Zhumadian463000，China) Abstract：Poweranalysisattackhasbecomethemostthreateningforcryptographicchipsbecauseofsimpleop- erationandhighefficiency．Inordertoeffectivelysolvethecontradictionbetweensafetyandefficiency，asecur— ityandefficiencyalgorithm ofresistingpoweranalysisattacksforellipsecurvecryptographyisproposed．The scalariscodedbysignedfactorialexpansionofrms，andtheoperationefficiencyofscalarmuhiplication could beimprovedbyusingpointhalving．Meanwhile，thepointmaskingisusedtoresistingpoweranalysisattacks． Thesecurityandefficiencyanalysisresuhsshowthattheproposedalgorithm couldnotonlyresistdifferentpow— eranalysisattacks，butalsoimprovetheefficiencyabout24．85％ 一25．73％ bycomparingwiththetraditional algorithm ofresistingpoweranalysisattack．Sotheproposedalgorithm hasapreferablevalueofapplicationin varietyapplicationsystemsoflimitedresource． Keywords：ellipsecurvecryptography；poweranalysisattack；signedfactorialexpansion；pointhalving；point masking 密码芯片因资源受限使得其在抵抗功耗攻击过程 钥信息，从而实现对密码芯片加密密钥的破译，这种攻 中存在效率和安全的矛盾。功耗攻击技术是 1998年 击方法因实现简单、攻击成功率高，比传统的数