| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 缩略语 | 第8-9页 |
| 符号标记 | 第9-10页 |
| 插图目录 | 第10-13页 |
| 插表目录 | 第13-20页 |
| 第1章 绪论 | 第20-43页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第20-24页 |
| 1.1.1 密码芯片与信息安全 | 第20页 |
| 1.1.2 密码芯片所面临的的安全形势 | 第20-24页 |
| 1.2 轻量级密码学发展及其安全现状 | 第24-25页 |
| 1.3 功耗攻击防护技术研究现状 | 第25-40页 |
| 1.3.1 算法级 | 第25-29页 |
| 1.3.2 电路级 | 第29-35页 |
| 1.3.3 系统级 | 第35-40页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第40-42页 |
| 1.5 论文的组织结构 | 第42-43页 |
| 第2章 功耗攻击平台与Piccolo算法实现安全性评估 | 第43-67页 |
| 2.1 功耗攻击理论 | 第43-49页 |
| 2.1.1 功耗攻击的物理基础 | 第43页 |
| 2.1.2 功耗泄漏模型 | 第43-44页 |
| 2.1.3 功耗攻击方法 | 第44-49页 |
| 2.2 抗功耗攻击密码芯片设计的一般流程 | 第49-50页 |
| 2.3 功耗攻击研究平台 | 第50-54页 |
| 2.3.1 基于模拟功耗的功耗采集平台 | 第51-53页 |
| 2.3.2 基于FPGA实测功耗的功耗采集平台 | 第53-54页 |
| 2.4 电路防护能力的评估方法 | 第54-59页 |
| 2.4.1 单点功耗模型及信噪比 | 第55页 |
| 2.4.2 基于实际攻击实验的评估方法 | 第55-56页 |
| 2.4.3 基于均值差的电路防护能力的量化评估 | 第56-57页 |
| 2.4.4 基于相关系数的电路防护能力的量化评估 | 第57-59页 |
| 2.5 Piccolo算法的功耗攻击安全性评估 | 第59-66页 |
| 2.5.1 Piccolo密码算法简介 | 第59-61页 |
| 2.5.2 Piccolo的硬件实现 | 第61页 |
| 2.5.3 攻击模型 | 第61-63页 |
| 2.5.4 攻击结果与讨论 | 第63-66页 |
| 2.6 本章小结 | 第66-67页 |
| 第3章 基于threshold秘密分享的抗功耗攻击技术 | 第67-85页 |
| 3.1 threshold秘密分享理论 | 第67-70页 |
| 3.1.1 本小节特殊标记 | 第67页 |
| 3.1.2 基本原则和可证安全性 | 第67-70页 |
| 3.2 4×4型S盒最优二次分解的改进型穷举搜索算法 | 第70-72页 |
| 3.3 基于threshold(3,3)的Piccolo非线性函数安全实现 | 第72-79页 |
| 3.3.1 S盒的二次分解 | 第73-74页 |
| 3.3.2 逆S盒的二次分解 | 第74-76页 |
| 3.3.3 S盒及其逆的简单threshold(3,3)分享实现 | 第76-77页 |
| 3.3.4 考虑毛刺威胁的S盒及其逆的threshold(3,3)实现 | 第77-79页 |
| 3.4 适用低成本RFID标签芯片的安全化Piccolo实现 | 第79-84页 |
| 3.4.1 实现方案及资源消耗评估 | 第79-81页 |
| 3.4.2 未加防护的串行方案的DPA安全性分析 | 第81-82页 |
| 3.4.3 安全化串行方案的DPA攻击结果 | 第82-84页 |
| 3.4.4 相关方案对比 | 第84页 |
| 3.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 第4章 基于差分传输管预充电逻辑的抗功耗攻击技术 | 第85-103页 |
| 4.1 差分传输管预充电逻辑 | 第85-90页 |
| 4.1.1 互补传输管逻辑 | 第85-86页 |
| 4.1.2 基本逻辑单元结构 | 第86-89页 |
| 4.1.3 单元资源消耗对比 | 第89-90页 |
| 4.2 D P~2L单元的安全性模拟分析 | 第90-94页 |
| 4.2.1 功耗恒定性 | 第90-92页 |
| 4.2.2 提前传播效应防护效果分析 | 第92-94页 |
| 4.3 基于DP~2L的电路级设计方法 | 第94-102页 |
| 4.3.1 DP~2L各逻辑单元的级联方式 | 第94页 |
| 4.3.2 DP~2L的存储单元及预充波的产生 | 第94-97页 |
| 4.3.3 单-双轨电路接口逻辑 | 第97-98页 |
| 4.3.4 AES算法简化模型电路的安全性对比分析 | 第98-102页 |
| 4.4 本章小结 | 第102-103页 |
| 第5章 基于电流平整的抗功耗攻击技术 | 第103-122页 |
| 5.1 现有基于检流电阻的电流平整电路方案的不足 | 第103-104页 |
| 5.2 可变基准电压的电流平整电路方案 | 第104-108页 |
| 5.2.1 基准电压方案比较与检流模块设计 | 第105-107页 |
| 5.2.2 运算放大器及补偿电路设计 | 第107-108页 |
| 5.3 电流平整电路的性能分析 | 第108-113页 |
| 5.3.1 反馈环路性能分析 | 第109-111页 |
| 5.3.2 电流平整的效果 | 第111-113页 |
| 5.4 DPA防护有效性评估 | 第113-117页 |
| 5.4.1 基于模拟功耗数据的DPA防护有效性评估 | 第114-116页 |
| 5.4.2 电路版图设计及与相关工作的对比 | 第116-117页 |
| 5.5 可配置低功耗电流平整电路设计 | 第117-121页 |
| 5.5.1 基于可变Rsense的可配置电流平整电路设计 | 第119-120页 |
| 5.5.2 基于可变Vref的可配置电流平整电路设计 | 第120-121页 |
| 5.6 本章小结 | 第121-122页 |
| 结论 | 第122-125页 |
| 参考文献 | 第125-136页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第136-138页 |
| 致谢 | 第138-139页 |
| 个人简历 | 第139页 |
