基于在线计数的改进快速泄露评估

doi:10.11959/j.issn.2096-109x.2021017

网络与信息安全学报 ›› 2021, Vol. 7 ›› Issue (2): 141-150.doi: 10.11959/j.issn.2096-109x.2021017

基于在线计数的改进快速泄露评估

时争光¹^,², 郑梦策¹^,², 胡红钢¹^,², 俞能海¹^,²

¹ 中国科学院电磁空间信息重点实验室，安徽合肥 230027
² 中国科学技术大学网络空间安全学院，安徽合肥 230027

修回日期:2021-01-18 出版日期:2021-04-15 发布日期:2021-04-01
作者简介:时争光（1994- ），男，河南开封人，中国科学技术大学硕士生，主要研究方向为密码学、侧信道分析与泄露评估。
郑梦策（1990- ），男，浙江宁波人，博士，主要研究方向为应用密码学。
胡红钢（1978- ），男，四川彭州人，中国科学技术大学教授、博士生导师，主要研究方向为密码学、编码、网络安全。
俞能海（1964- ），男，安徽无为人，中国科学技术大学教授、博士生导师，主要研究方向为多媒体数据处理与分析和数字内容安全。
基金资助:
国家自然科学基金(61632013);国家自然科学基金(61972370);国家自然科学基金(62002335);中央高校基本科研业务费专项资金(WK3480000007)

Improved fast leakage assessment based on online counting

Zhengguang SHI¹^,², Mengce ZHENG¹^,², Honggang HU¹^,², Nenghai YU¹^,²

¹ Key Laboratory of Electromagnetic Space Information, Chinese Academy of Science, Hefei 230027, China
² School of Cyber Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China

Revised:2021-01-18 Online:2021-04-15 Published:2021-04-01
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(61632013);The National Natural Science Foundation of China(61972370);The National Natural Science Foundation of China(62002335);Fundamental Research Funds for Central Universities in China(WK3480000007)

摘要/Abstract

摘要：

快速泄露评估（FLA，fast leakage assessment）在2017年被提出，利用“计数”的思想极大地提升了计算效率。首先对快速泄露评估的性能进行分析，然后提出基于在线计数的方法对评估流程进行改进，并使用FPGA对该方法进行实现。根据实验结果对比，所提方法不仅可以减少评估中所需要占用的内存，而且能够缩短评估所用时间，使评估效率得到明显提升。

关键词: 泄露评估, 在线处理, 高效计算, 侧信道防护

Abstract:

Fast leakage assessment (FLA) was proposed in 2017, which made use of the idea of ＆quot;counter＆quot; and significantly improves the computing efficiency.The performance of FLA was analyzed, an online-counting based method was proposed to improve the evaluation flow, and the method was also validated via FPGA implementation.According to the comparisons of experimental results, the proposed method could not only decrease the required memory but also lower the runtime of the evaluation flow.Hence it can improve the evaluation efficiency significantly.

Key words: leakage assessment, online processing, efficient computation, side-channel countermeasures

中图分类号:

TP309

时争光, 郑梦策, 胡红钢, 俞能海. 基于在线计数的改进快速泄露评估[J]. 网络与信息安全学报, 2021, 7(2): 141-150.

Zhengguang SHI, Mengce ZHENG, Honggang HU, Nenghai YU. Improved fast leakage assessment based on online counting[J]. Chinese Journal of Network and Information Security, 2021, 7(2): 141-150.

图/表 5

表1

符号说明Table 1 symbol description"

符号名	说明
$\frac{D^{f}}{D^{r}}$	固定输入/随机输入对应的能量曲线集合
$\frac{T_{i}^{f}}{T_{i}^{r}}$	$\frac{D^{f}}{D^{r}}$ 中的第i条能量曲线
$\frac{N_{0}}{N_{1}}$	$\frac{D^{f}}{D^{r}}$ 中的能量曲线条数
$\frac{τ_{i, j}^{f}}{τ_{i, j}^{r}}$	$\frac{T_{i}^{f}}{T_{i}^{r}}$ 上第j个采样点的值
$N_{p}$	每条能量曲线上的采样点数量
$\frac{D_{, j}^{f}}{D_{, j}^{r}}$	$\frac{D^{f}}{D^{r}}$ 矩阵的第j列
$\frac{H^{f}}{H^{r}}$	$\frac{D^{f}}{D^{r}}$ 对应生成的计数矩阵
$\frac{H_{, j}^{f}}{H_{, j}^{r}}$	$\frac{H^{f}}{H^{r}}$ 矩阵的第j列
$\frac{M_{j}^{f}}{M_{j}^{r}}$	$\frac{D_{, j}^{f}}{D_{, j}^{r}}$ 中数据的均值
$\frac{S_{j}^{f}}{S_{j}^{r}}$	$\frac{D_{, j}^{f}}{D_{, j}^{r}}$ 中数据的方差

表1

图1

图2

图3

图4

参考文献 13

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基于在线计数的改进快速泄露评估

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