AES差分故障攻击的建模与分析

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ｆｕｌｍｏｅｇｉｓａｔｄｌａｎｔＡＥＳｋｙｓｈｄｅａｄｃｍｐａｅｈｉｅｅｃｓｂｔｅｏｒｃｎａｔｅｒｔｉｏａｉｎｅｅｄｄｉｙｔｍｏｒｔｉｖａｅｃｅｕｌ，ｎｏｒｓｔｅｄｆｒｎｅｅｗｅｎｃｒｅｔｄｆｕｌｓｃｅａｙｎｆｒｔｏｍｂｄｅｎａｓｓｅｔｅｒｅｅｍ
和错误密文的差异恢复种子密钥。该攻击方法理论上仅需１４个错误密文和２个末轮子密钥字节的穷举搜索就可完全恢复ＡＳ的１８比０Ｅ２特种子密钥。故障位置的不均匀分布使实际攻击所需错误密文数与理论值略有不同。关健词：高级加密标准；差分故障攻击；故障诱导；故障模型
１概述
高级加密标准（ｖｎｅｎｒｐｉｎＳａｄｒ，ＡＳ算ＡｄａｃｄＥｃｙｔｔｎａｄＥ）ｏ法ｌ具有抗差分和线性攻击能力，却容易受到故障攻击，该Ｊ
如果只有５个字节不同，就可判定１ ≤ ≤ｔ，所得ＯＵ ’ ２５Ｔ为
有效错误密文。比较ＯＵＴ和ＯＵ ’ ０节～３Ｔ第字第字节，如果只有第个字节不同，可确定位置，＝（ｌｄ４＋２即Ｊｍ＋）１，ｍｏ
攻击对密码系统破坏较大，已引起广泛关注Ｊ。针对基于单
字节的随机故障模型下攻击ＡＥ一２密码系统并恢复密钥的Ｓ１８方法问题，本文采用ＦＰ１７ＩＳ９规定的标准ＡＥ￣以讨论，即明ＳＪ［Ｉ文、密文ＯＵ，中间状态Ｓ Ⅳ Ｔ和密钥均为１８ｂｔ２ｉ，其轮函数包括字节替换（Ｂ、ｓ）行移位（Ｒ、ｓ）列混合（）Ｍｃ和轮密钥加（Ｋ）Ａ
中圈分类号：Ｐ０．Ｔ３９７
ＡＥＳ差分故障攻击的建模与分析
刘上力，赵劲强，聂勤务
（湖南科技大学网络信息中心，湘潭４１ｏ１２０摘要：研究高级加密标准（Ｅ）算法对差分故障攻击的安全性。攻击采用针对密钥扩展算法的单字节随机故障模型，通过对比正确ＡＳ密码
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［ｙｗｏｄｌＡｄａｃｄＥｃｙｔｎＳａｄｒ（Ｓ；ｉｅｅｔ１ａｌａａｋｆｕｔｎｕｉｇｆｕｔｄｌＫｅｒｓｖｎｅｎｒｐｉｔｎａｄＡＥ）ｄｆｒｎｉｕｔｔｃ；ａｌｉｄｃｎ；ａｌｍｏｅｏｆａｆｔ
ＭｏｌｎｇａｄｅｉｎｄＡｎａｙｉｆｌｓｓｏＡＥＳＤｉｆｒｎｉｌＦａｔｔｃｆｅｅｔａｕｌａｋＡｔ
ＬＵＳａｇｆＺＩｈｎ－，ＨＡＯＪｎ－ｉｎ，ＩｎｗｕｉｉｇｑａｇＮＥＱｉ－
期第３６卷第１
Ｖ３６ｏＬ
・
计
算
机
工
程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２１００年１月
Ｊａｎｕａｙ２００ｒ１
Ｎｏ１．
ＣｏｐｕｔｒＥｎｇｎｅｒｎｇｍｅｉｅｉ
安全技术・
文章编号：１ｌ＿４８ｏ０１１ —０文献标识码：０卜３２（ｌ０—０８２ｏ２）９Ａ