抗SPA攻击的椭圆曲线NAF标量乘实现算法

doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2012.z1.030

通信学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (Z1): 228-232.doi: 10.3969/j.issn.1000-436x.2012.z1.030

抗SPA攻击的椭圆曲线NAF标量乘实现算法

王敏,吴震

成都信息工程学院网络工程学院，四川成都 610000

出版日期:2012-09-25 发布日期:2017-08-03
基金资助:
四川省科技支撑计划基金资助项目

Algorithm of NAF scalar multiplication on ECC against SPA

Min WANG,Zhen WU

Department of Network Engineering of Chengdu University of Information Technology,Chengdu 610000,China

Online:2012-09-25 Published:2017-08-03
Supported by:
Sichuan Science and Technology Support Programmer

摘要/Abstract

摘要：

针对椭圆曲线非相邻形式（NAF）标量乘法不能很好地抵抗简单功耗分析攻击（SPA）的问题，对NAF标量乘的实现算法以及对NAF标量乘的SPA攻击原理进行了分析，提出一种新的标量乘实现算法——平衡能量NAF标量乘法。通过对智能卡功耗分析平台的实测波形进行分析验证，平衡能量NAF标量乘法不仅继承了NAF标量乘法运算效率高的优点，而且能够很好地抵抗SPA攻击，提高密码芯片的安全性。

关键词: 信息安全, 边信道攻击, 非相邻形式, 简单功耗分析, 平衡能量功耗

Abstract:

Against the problem that non-adjacent form(NAF)scalar multiplication on Elliptic curve cryptography(ECC) were not well resist the simple power attack(SPA),the implementation of NAF scalar multiplication and the mechanism of SPA attack were analyzed.Then a new algorithm,named equal power NAF scalar multiplication was presented.It was verified that equal power NAF scalar multiplication was efficient countermeasure against SPA attack by experimental analysis on power traces of the smartcard collected from the power analysis platform.

Key words: information security, side-channel attack, NAF, SPA, balance power consumption

王敏,吴震. 抗SPA攻击的椭圆曲线NAF标量乘实现算法[J]. 通信学报, 2012, 33(Z1): 228-232.

Min WANG,Zhen WU. Algorithm of NAF scalar multiplication on ECC against SPA[J]. Journal on Communications, 2012, 33(Z1): 228-232.

图/表 10

表1

表2

图1

图2

图3

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图5

图6

图7

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比特	ki
16	1
15	0
14	0
13	1
12	0
11	0
10	1
9	0
8	ki
7	?1
6	0
5	1
4	0
3	0
2	0
1	1
0	0

k_i取值	对应运算类型
0	Q←2Q
1	Q←2Q、Q←Q+P
?1	Q←2Q、Q←Q-P

[1]	KOBLITZ N . Elliptic curve cryptosystems[J]. Mathematics of Computation, 1987,48(177): 203-209.
[2]	ZHAO Q J , LI X P , DAI Z B ,et al. Research for parallel computation on NAF scalar multiplication[J]. Application of Electronic Technique, 2010: 160-164.
[3]	LIU D , DAI Y Q . A new algorithm of elliptic curve multi-scalar multiplication[J]. Chinese Journal of Computers, 2008: 1131-1137.
[4]	WANG M , WU Z . Simple power analysis attack on random pseudo operations[J]. Journal on Communications, 2012,33(5): 138-142.
[5]	WU Z , CHEN Y , CHEN J ,et al. Exponential information’s extraction from power traces of modulo exponentiation implemented on FPGA[J]. Journal on Communications, 2010,31(2): 17-21.

[1]	陈炜宇, 骆俊杉, 王方刚, 丁海洋, 王世练, 夏国江. 无线隐蔽通信容量限与实现技术综述[J]. 通信学报, 2022, 43(8): 203-218.
[2]	唐鑫,周琳娜,单伟杰,刘丹. 基于阈值重加密的抗边信道攻击云数据安全去重方法[J]. 通信学报, 2020, 41(6): 98-111.
[3]	张晗,胡永进,郭渊博,陈吉成. 信息安全领域内实体共指消解技术研究[J]. 通信学报, 2020, 41(2): 165-175.
[4]	印曦,黄伟庆. 基于混沌理论的彩色QR编码水印技术研究[J]. 通信学报, 2018, 39(7): 50-58.
[5]	王秦,朱建明. 基于Gordon-Loeb模型的信息安全投资博弈研究[J]. 通信学报, 2018, 39(2): 174-182.
[6]	冯涛,鲁晔,方君丽. 工业以太网协议脆弱性与安全防护技术综述[J]. 通信学报, 2017, 38(Z2): 185-196.
[7]	汤光明,孙艺,徐潇雨,王宇. 动态更新失真代价的自适应JPEG隐写算法[J]. 通信学报, 2017, 38(9): 1-8.
[8]	刘牧洲,仇剑书,张云勇,严斌峰,张思遥,汤雅妃. 基于标识密钥技术的证书集成管理平台[J]. 通信学报, 2016, 37(Z1): 197-203.
[9]	温涛,张玉清,刘奇旭,杨刚. UVDA：自动化融合异构安全漏洞库框架的设计与实现[J]. 通信学报, 2015, 36(10): 235-244.
[10]	张玉清,武倩如,刘奇旭,董颖. 第三方追踪的安全研究[J]. 通信学报, 2014, 35(9): 1-11.
[11]	汪洁,何小贤. 基于种子——扩充的多态蠕虫特征自动提取方法[J]. 通信学报, 2014, 35(9): 12-19.
[12]	丁宇新，肖骁，吴美晶，张逸彬，董丽. 基于半监督学习的社交网络用户属性预测[J]. 通信学报, 2014, 35(8): 3-22.
[13]	李晖，李凤华，曹进，牛犇，孙文海，耿魁. 移动互联服务与隐私保护的研究进展[J]. 通信学报, 2014, 35(11): 1-8.
[14]	董婵,范修斌,李有文,王建荣. 应用规律下的BLP模型密级赋值方法[J]. 通信学报, 2013, 34(9): 142-149.
[15]	李卫卫. 平衡H布尔函数的相关免疫性研究[J]. 通信学报, 2013, 34(8): 11-87.

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