抗功耗分析的安全芯片关键技术研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-24页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-16页 |
| 1.2 研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.1 密码算法 | 第16-17页 |
| 1.2.2 典型攻击方式 | 第17-20页 |
| 1.2.3 安全防护 | 第20-21页 |
| 1.3 本文主要工作及贡献 | 第21-22页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第22-24页 |
| 第2章 相关研究 | 第24-39页 |
| 2.1 功耗特征 | 第24-27页 |
| 2.1.1 静态功耗 | 第25页 |
| 2.1.2 动态功耗 | 第25-27页 |
| 2.2 功耗分析 | 第27-33页 |
| 2.2.1 简单功耗分析 | 第27-32页 |
| 2.2.2 差分功耗分析 | 第32-33页 |
| 2.3 抗功耗分析方法 | 第33-39页 |
| 2.3.1 隐藏式方法 | 第34-37页 |
| 2.3.2 掩码式方法 | 第37-39页 |
| 第3章 APSC安全芯片安全架构研究 | 第39-51页 |
| 3.1 安全问题 | 第39-41页 |
| 3.1.1 暴力破解 | 第39-40页 |
| 3.1.2 错误注入攻击 | 第40页 |
| 3.1.3 数据残留 | 第40-41页 |
| 3.1.4 微探针攻击 | 第41页 |
| 3.2 APSC安全机制分析 | 第41-42页 |
| 3.2.1 算法密钥 | 第41-42页 |
| 3.2.2 系统运行 | 第42页 |
| 3.2.3 系统分区 | 第42页 |
| 3.3 APSC安全芯片安全架构 | 第42-47页 |
| 3.3.1 设计准则 | 第42-43页 |
| 3.3.2 安全架构 | 第43-45页 |
| 3.3.3 安全区域 | 第45-47页 |
| 3.4 APSC安全芯片安全防御技术 | 第47-50页 |
| 3.4.1 固件安全 | 第47-49页 |
| 3.4.2 密钥管理 | 第49-50页 |
| 3.4.3 抗功耗分析模块 | 第50页 |
| 3.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 AES密码算法抗功耗分析技术实现研究 | 第51-68页 |
| 4.1 AES算法描述 | 第51-54页 |
| 4.2 AES算法抗功耗分析设计 | 第54-62页 |
| 4.2.1 AES算法功耗分析 | 第54-55页 |
| 4.2.2 安全策略 | 第55-56页 |
| 4.2.3 组合逻辑安全研究 | 第56-58页 |
| 4.2.4 S盒安全研究 | 第58-60页 |
| 4.2.5 算法安全设计 | 第60-62页 |
| 4.3 仿真平台 | 第62-65页 |
| 4.4 实验结果与分析 | 第65-67页 |
| 4.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 SM4密码算法抗功耗分析逻辑实现研究 | 第68-83页 |
| 5.1 SM4算法描述 | 第68-71页 |
| 5.1.1 参数定义 | 第68-69页 |
| 5.1.2 SM4操作流程 | 第69-70页 |
| 5.1.3 密钥扩展 | 第70-71页 |
| 5.2 SM4算法抗功耗分析设计 | 第71-79页 |
| 5.2.1 有限域的S盒实现 | 第71-72页 |
| 5.2.2 SM4掩码逻辑 | 第72-73页 |
| 5.2.3 S盒的安全设计 | 第73-76页 |
| 5.2.4 轮密钥掩码 | 第76页 |
| 5.2.5 改进的掩码逻辑 | 第76-79页 |
| 5.3 实验结果与分析 | 第79-82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 第6章 APSC芯片级安全性实现研究 | 第83-106页 |
| 6.1 逻辑单元分析 | 第83-86页 |
| 6.1.1 逻辑单元类型 | 第83-85页 |
| 6.1.2 互补式金属氧化半导体 | 第85-86页 |
| 6.2 随机数发生器实现研究 | 第86-90页 |
| 6.2.1 物理随机源 | 第87页 |
| 6.2.2 设计原理 | 第87-90页 |
| 6.2.3 随机数生成 | 第90页 |
| 6.3 硬件安全策略 | 第90-102页 |
| 6.3.1 防拆电路 | 第90-91页 |
| 6.3.2 温度检测 | 第91-92页 |
| 6.3.3 频率检测 | 第92页 |
| 6.3.4 敏感信息自毁 | 第92-93页 |
| 6.3.5 硬件安全模块 | 第93-96页 |
| 6.3.6 安全检测模块 | 第96-102页 |
| 6.4 APSC原型芯片实现 | 第102-105页 |
| 6.5 本章小结 | 第105-106页 |
| 结论 | 第106-109页 |
| 参考文献 | 第109-117页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的科研成果 | 第117-118页 |
| 附录B 攻读学位期间所参加的科研项目 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119-120页 |
