南京理工大学;中国科学院信息工程研究所周永彬获国家专利权
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龙图腾网获悉南京理工大学;中国科学院信息工程研究所申请的专利一种Dilithium快速侧信道攻击分析方法、电子设备及介质获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119652565B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411647216.7,技术领域涉及:H04L9/40;该发明授权一种Dilithium快速侧信道攻击分析方法、电子设备及介质是由周永彬;乔泽华;张倩;刘月君设计研发完成,并于2024-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种Dilithium快速侧信道攻击分析方法、电子设备及介质在说明书摘要公布了:本发明公开一种Dilithium快速侧信道攻击分析方法,属于信息安全技术领域,采用高斯混合差值法检测泄漏,完成特征点的检测与选择;利用签名信息对私钥参与的实际泄漏进行分类,并利用分布上的差异来恢复正常域私钥。本发明解决了已有非模板类攻击小样本泄漏下时间开销大的问题。使用少量签名产生的侧信息泄漏,在高噪声水平下数分钟内即可恢复完整私钥。高斯混合差值法相较于已有泄漏检测方法,无需获取敏感中间值就可以完成特征点的检测与选择。本发明可用于检测该密码设备、密码芯片是否安全可靠,例如金融经济的银行卡、数字货币实体卡、移动通信的手机芯片等领域,以检测设备是否存在安全风险。
本发明授权一种Dilithium快速侧信道攻击分析方法、电子设备及介质在权利要求书中公布了:1.一种Dilithium快速侧信道攻击分析方法,其特征在于:采用高斯混合差值法检测cs的泄漏,完成特征点的检测与选择;利用签名信息对私钥参与的实际泄漏进行分类,并利用分布上的差异来恢复正常域私钥,具体包括以下步骤: S1:采集运行Dilithium的密码设备平台的功耗曲线,并获得对应的签名信息c; S2:使用静态对齐的方式对功耗曲线进行对齐、分割,用于后续分析; S3:利用高斯混合差值法对功耗曲线进行特征点检测,确定和可用于侧信道分析的特征点;具体实现过程为: Dilithium中签名信息c的256个系数中,其私钥的每个系数的取值范围也服从上的均匀分布,由此计算出和中每个系数的分布为参数如下的高斯分布: , , 其中,E[cs]表示期望,cs表示签名c和私钥,在有限域多项式环的乘法结果组成的变量;ci表示签名信息c的第i个系数;si表示私钥中第i个系数;Var[cs]表示方差;表示Dilithium中签名信息c中非零元素个数,表示Dilithium中私钥每个系数的取值范围; 在32bitARM平台中,cs的相关计算与存储均以补码形式完成,故对于不同取值在时刻下能量泄漏模型表达为: ; 其中,at0表示时刻下的比例系数,x表示cs的实际值,bt0表示时刻下的常数变量,δt0表示时刻下的高斯噪声的方差,HW表示对应数值的汉明重量; 由此得到统计意义下cs的总体能量泄漏模型: ; 其中,和分别代表cs为非负数和负数的总体泄漏分布;由于泄漏模型均为高斯分布,代表x出现的概率,为固定系数,多个高斯分布线性组合后仍然服从高斯分布,有和; 故在获取到完整的泄漏信息后,使用高斯混合模型对数据进行拟合,将整体分布拆分为2个高斯分布,计算出和分布对应的期望,;当越大时,说明此时关于和分布重叠部分越小,该方法为高斯混合差值法; S4:对于恢复第i个私钥系数,根据签名信息c中第i个系数为1或-1对特征点的侧信息泄漏进行分类,并分别计算出分类后的两类数据非负数和负数的差值并记录为对应的结果; S5:循环执行步骤S4,直至得到所有私钥,的系数结果; S6:利用高斯混合模型对私钥,的系数结果进行分类,并给出每个系数的具体数值,并最终完成完整私钥的恢复。
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