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基于深度殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AES密碼芯片電磁攻擊研究
關(guān)鍵詞：電磁攻擊 aes密碼算法 殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 旁路攻擊
摘要：基于“分而治之”方法提出了一種在完全未知明文、密文及泄露中間值情況下的電磁泄漏攻擊方法.設(shè)計深度殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對基于現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(field programmable gate array,FPGA)的密碼芯片高級加密標(biāo)準(zhǔn)(advanced encryption standard,AES)加密算法進(jìn)行了電磁分析攻擊.該模型包括數(shù)據(jù)擴(kuò)展層和深度殘差層兩部分.數(shù)據(jù)擴(kuò)展層將一維電磁信號數(shù)據(jù)擴(kuò)展到二維,有效降低了模型的訓(xùn)練難度;深度殘差層是基于殘差塊的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),有效解決了深層網(wǎng)絡(luò)的收斂難、調(diào)優(yōu)難等問題.在明文和密文完全未知的情況下,僅僅通過采集到的電磁泄漏信號,利用該模型對密鑰的最后兩位進(jìn)行了恢復(fù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明準(zhǔn)確率達(dá)到了91.8%?在同等條件下,該模型的準(zhǔn)確度比支持向量機(jī)(support vector machine,SVM)模型提升了近8%.
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