基于原子防护的SM2算法实现及简单功耗分析

作者：刘辉志; 胡毅; 甘杰; 涂因子; 王喆; 成嵩; 姜明刚

来源：科学技术与工程, 2021, 21(29): 12623-12630.

• SM2算法
• 原子防护
• 简单功耗分析(SPA)
• 旁路攻击

SM2算法是中国商用椭圆曲线公钥密码标准算法。SM2算法实现过程中如不加防护措施,攻击者利用简单功耗分析(simple power analysis, SPA)即可破解私钥。为有效防御SPA攻击,提高算法性能,以安全芯片为基础,针对椭圆曲线标量乘运算采用优化的原子防护方法,软硬件实现了SM2算法。同时搭建安全评估环境,进行安全分析实验。结果表明,原子块内功耗波形变化规律基本一致,但原子块间局部功耗波形随着标量乘系数比特值不同而存在明显差异,从而导致私钥泄露,成为信息安全隐患。针对泄露位置进行原因分析,提出了改进的实现策略。实验结果表明所提出的策略可有效抵御SPA攻击。

• 单位
  北京智芯微电子科技有限公司