关于侧信道攻击的简介

简介：
侧信道攻击是一种通过物理信息（如时间、功耗等）获取加密算法秘密密钥或敏感信息的密码分析技术。 侧信道攻击是一种不同于传统密码分析方法的攻击技术。它不再依赖于对加密算法进行数学破解，而是通过获取在物理操作过程中无意间泄露的信息来破解密钥或获得敏感数据。这些信息通常包括能耗、处理时间、声音、热量及电磁辐射等。 根据是否改变密码模块的行为，侧信道攻击可以分为被动和主动两种类型。被动攻击不会影响加密模块的运行方式，而是利用其在操作过程中无意间泄露的信息来获取秘密信息。由于此类攻击不被系统察觉，因此较难防御。典型的被动攻击包括差分功率分析（DPA）和相关功率分析（CPA）。前者通过比较不同输入数据时设备功耗的变化推断密钥；后者则寻找功耗与加密操作中特定中间值之间的数学关系来获取密钥。 主动攻击则是指攻击者会故意改变密码模块的行为，利用由此产生的异常情况来窃取敏感信息。故障注入是此类攻击的一种典型方式，通过物理手段如电磁辐射或激光束向系统引入故障，并从这些错误中提取有用的信息。 侧信道攻击还可以根据访问目标设备的方式进行分类，包括使用无线信号、光学技术或直接接触等方法。此外，基于分析过程中的不同方法也构成了另一类划分标准，比如统计分析和机器学习等复杂的技术手段可以帮助攻击者识别出有助于破解密码模块的模式。 针对这些威胁，防御措施可以从物理层面和逻辑层面上进行设计：在硬件方面可以使用屏蔽材料防止电磁泄露或优化芯片设计减少功耗波动；而在软件算法上则需要开发更难被侧信道分析所利用的设计。例如，在执行加密操作时加入随机延迟或者增加噪声以混淆DPA攻击，虽然这些策略可能会影响设备性能和成本，但在实际应用中已被证明是有效的。 为了应对不断演变的威胁态势，研究人员和技术人员必须持续更新和完善防御措施，确保密码系统能够抵御最新的侧信道攻击手段。