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针对AES加密前两轮的访问驱动Cache攻击方法 被引量：1
1
作者 赵新杰 米东 +3 位作者 王韬 郑媛媛 陈财森 郑伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第16期130-133,210,共5页
高速缓存Cache具有数据访问时间不确定和多进程资源共享两大特征,AES加密快速实现中使用了大量查表操作进行Cache访问,查表索引值会影响Cache命中与否,而查表的索引值和密钥存在密切关系。针对128位AES加密算法,利用间谍进程采集AES进... 高速缓存Cache具有数据访问时间不确定和多进程资源共享两大特征,AES加密快速实现中使用了大量查表操作进行Cache访问,查表索引值会影响Cache命中与否,而查表的索引值和密钥存在密切关系。针对128位AES加密算法,利用间谍进程采集AES进程加密时Cache访问特征信息,通过对AES前两轮加密过程中查表索引值、明文和初始密钥之间关系进行分析,第一轮分析可获取64位密钥,第二轮分析可获取剩余密钥,最终成功获取AES全部密钥。 展开更多
关键词 访问驱动 cache 计时攻击 高级加密标准 查表索引
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面向无线传感器网络的抗攻击低开销AES实现方法 被引量：1
2
作者 罗新强 齐悦 +1 位作者 万亚东 王沁 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第S1期402-407 434,434,共7页
高级加密标准(AES)加密被众多无线传感器网络(WSN)标准定义为其数据链路层的核心密码算法。传统AES实现由于计算复杂度高,难以在资源受限的WSN节点上实现。通过查找表可以大幅提高AES软件实现的加密速度,但是传统的基于4张1kB查找表的AE... 高级加密标准(AES)加密被众多无线传感器网络(WSN)标准定义为其数据链路层的核心密码算法。传统AES实现由于计算复杂度高,难以在资源受限的WSN节点上实现。通过查找表可以大幅提高AES软件实现的加密速度,但是传统的基于4张1kB查找表的AES实现(4-T)不仅存储开销大,而且面临着访问驱动Cache攻击的威胁。通过对查找表的结构进行优化,提出一种基于单张512B查找表的AES实现方法(1-T),在降低存储开销的同时,提高了AES实现抵抗访问驱动Cache攻击的能力。此外,通过对轮加密公式的优化,减小了对加密速度的影响。在ARM平台上的实验显示,1-T实现的加密时间相比4-T增加43.5%,但仅是采用硬件加速器AES实现的加密时间的38.55%。 展开更多
关键词 无线传感器网络 AES加密 查找表 访问驱动cache攻击 低开销
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针对访问驱动cache攻击HC-256算法的改进
3
作者 郑继森 谭晓青 +1 位作者 莫庆平 贺婵 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期2224-2226,共3页
为了使HC-256可以防御访问驱动cache攻击,对HC-256算法进行了改进。在HC-256中加入完全随机排序算法,对表P和表Q进行扰乱,这样使用变化的表代替固定的S盒,使得攻击者获得的输入和输出都是不安全的,有效地防御了此访问驱动cache攻击。
关键词 访问驱动cache攻击 流密码 HC-256 随机排序 算法改进
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访问驱动下的Cache侧信道攻击研究综述 被引量：6
4
作者 苗新亮 蒋烈辉 常瑞 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期824-835,共12页
近年来,海量异构的物联网终端设备承载着核心功能,更易成为攻击者的直接目标.Cache侧信道攻击越来越多地出现在终端设备和云平台中,该攻击通过构建细粒度、高隐蔽性的Cache侧信道从目标设备中提取加密密钥等敏感数据,打破设备的隔离保... 近年来,海量异构的物联网终端设备承载着核心功能,更易成为攻击者的直接目标.Cache侧信道攻击越来越多地出现在终端设备和云平台中,该攻击通过构建细粒度、高隐蔽性的Cache侧信道从目标设备中提取加密密钥等敏感数据,打破设备的隔离保护机制.在综述中,针对访问驱动下的Cache侧信道攻击技术展开研究,介绍了Cache侧信道攻击技术的基本原理和研究现状,通过理论分析和实例验证的方式重点研究了“清除+重载”攻击、“填充+探测”攻击、“刷新+重载”攻击的攻击原理、攻击过程和攻击效果.以攻击特点、攻击范围和对应的防御方案为切入点,对上述3种攻击进行对比分析,指出不同攻击的优缺点和适用场景;进一步探讨攻击过程中存在的问题,提出了攻击最后一级缓存(last-level cache,LLC)和噪声处理方面面临的挑战.最后结合万物互联时代下,从Cache层次结构的逐步转变、云平台的海量数据存储、以及终端设备上可信应用环境的广泛部署等现状,讨论了未来可能的研究方向. 展开更多
关键词 访问驱动 cache侧信道攻击 物联网设备 云平台 最后一级缓存
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AES访问驱动Cache计时攻击 被引量：15
5
作者 赵新杰 王韬 +1 位作者 郭世泽 郑媛媛 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期572-591,共20页
首先给出了访问驱动Cache计时攻击的模型,提出了该模型下直接分析、排除分析两种通用的AES加密泄漏Cache信息分析方法;然后建立了AES加密Cache信息泄露模型,并在此基础上对排除分析攻击所需样本量进行了定量分析,给出了攻击中可能遇到... 首先给出了访问驱动Cache计时攻击的模型,提出了该模型下直接分析、排除分析两种通用的AES加密泄漏Cache信息分析方法;然后建立了AES加密Cache信息泄露模型,并在此基础上对排除分析攻击所需样本量进行了定量分析,给出了攻击中可能遇到问题的解决方案;最后结合OpenSSL v.0.9.8a,v.0.9.8j中两种典型的AES实现在Windows环境下进行了本地和远程攻击共12个实验.实验结果表明,访问驱动Cache计时攻击在本地和远程均具有良好的可行性;AES查找表和Cache结构本身决定了AES易遭受访问驱动Cache计时攻击威胁,攻击最小样本量仅为13;去除T4表的OpenSSL v.0.9.8j中AES最后一轮实现并不能防御该攻击;实验结果多次验证了AES加密Cache信息泄露和密钥分析理论的正确性. 展开更多
关键词 高级加密标准 访问驱动 cache计时攻击 远程攻击 OPENSSL
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Camellia访问驱动Cache计时攻击研究 被引量：13
6
作者 赵新杰 王韬 郑媛媛 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1153-1164,共12页
Camellia是NESSIE计划中128位分组密码的最终获胜者.现有的针对Camellia的Cache计时攻击大多基于时序驱动模型,需百万计的样本在几十分钟内完成.文中研究表明,由于频繁的查找表操作,Camellia对访问驱动Cache计时攻击也是脆弱的,攻击所... Camellia是NESSIE计划中128位分组密码的最终获胜者.现有的针对Camellia的Cache计时攻击大多基于时序驱动模型,需百万计的样本在几十分钟内完成.文中研究表明,由于频繁的查找表操作,Camellia对访问驱动Cache计时攻击也是脆弱的,攻击所需样本量比时序驱动要小.首先,基于访问驱动方式,给出了一种通用的针对对称密码S盒的分析模型,指出Camellia加密过程中的轮函数易泄露初始密钥和轮密钥的异或结果值,密钥扩展中的左移函数使得Camellia安全性大大降低.然后,给出了多例针对Camellia-128/192/256的访问驱动Cache计时攻击,实验结果表明:500和900个随机明文样本可恢复Camellia-128、Camellia-192/256密钥,文中的攻击可被扩展到针对已知密文条件下的解密过程或远程环境中进行实施,3000个随机明文可在局域网和校园网环境下恢复Camellia-128/192/256密钥.最后,分析了Camellia易遭受Cache计时攻击的原因,并为密码设计者提出了防御该攻击的一些有效措施. 展开更多
关键词 Camellia-128/192/256 分组密码 访问驱动 cache计时攻击 旁路攻击 远程攻击 F函数 查找S盒 左移函数 密钥扩展 已知密文
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针对SMS4密码算法的Cache计时攻击 被引量：12
7
作者 赵新杰 王韬 郑媛媛 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期89-98,共10页
分别提出并讨论了针对SMS4加密前4轮和最后4轮的访问驱动Cache计时分析方法,设计间谍进程在不干扰SMS4加密前提下采集加密前4轮和最后4轮查表不可能访问Cache组集合信息并转化为索引值,然后结合明文或密文对密钥的不可能值进行排除分析... 分别提出并讨论了针对SMS4加密前4轮和最后4轮的访问驱动Cache计时分析方法,设计间谍进程在不干扰SMS4加密前提下采集加密前4轮和最后4轮查表不可能访问Cache组集合信息并转化为索引值,然后结合明文或密文对密钥的不可能值进行排除分析,最终恢复SMS4初始密钥。实验结果表明多进程共享Cache存储器空间方式和SMS4查找表结构决定其易遭受Cache计时攻击威胁,前4轮和最后4轮攻击均在80个样本左右恢复128bit SMS4完整密钥,应采取一定的措施防御该类攻击。 展开更多
关键词 SMS4 访问驱动 cache计时攻击 cache组 查表索引
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ARIA访问驱动Cache计时模板攻击 被引量：3
8
作者 赵新杰 郭世泽 +1 位作者 王韬 刘会英 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期62-65,共4页
为评估ARIA密码抗Cache计时攻击安全性,提出了一种访问驱动Cache计时模板分析模型,给出了直接分析和排除分析2种模板匹配方法.以ARIA分组密码为例,给出了前4轮模板攻击方法,并通过本地攻击实验验证理论正确性.结果表明:ARIA易遭受访问驱... 为评估ARIA密码抗Cache计时攻击安全性,提出了一种访问驱动Cache计时模板分析模型,给出了直接分析和排除分析2种模板匹配方法.以ARIA分组密码为例,给出了前4轮模板攻击方法,并通过本地攻击实验验证理论正确性.结果表明:ARIA易遭受访问驱动Cache计时模板攻击,应用直接模板分析和排除模板分析方法,200个样本均可在1s内恢复ARIA 128bit密钥.模板分析模型还可为其他使用S盒的分组密码访问驱动Cache计时模板分析提供一定参考. 展开更多
关键词 密钥 ARIA 访问驱动 cache计时攻击 实现攻击 模板分析 查找S盒
原文传递
Robust first two rounds access driven cache timing attack on AES
9
作者 ZHAO Xin-jie WANG Tao ZHENG Yuan-yuan 《通讯和计算机（中英文版）》 2009年第6期20-25,共6页
关键词 高速缓存 多进程共享 计算机技术 加密方法
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