[发明专利]用于测试并且加固软件应用的方法

说明书

提供一种一方面用于测试软件应用并且另一方面用于加固用于执行数字交易的软件应用的方法，所述数字交易包含密码算法的“白盒”实现。所述用于测试密码算法的在处理器上可执行的借助秘密密钥根据明文产生密文并且以机器命令的形式出现在具有至少一个寄存器的处理器上的“白盒”实现的方法包含以下步骤：(a)将多个明文中的一个明文馈送至“白盒”实现中；(b)在逐步运行“白盒”实现的机器命令时，逐步读取并且保存处理器的至少一个寄存器的内容，其中，在逐步运行“白盒”实现的机器命令时可以产生中间结果；(c)用多个明文中的另一明文，重复步骤(a)和(b)N次；和(d)通过寻找寄存器内容与明文、中间结果和/或密文之间的关联，以确定秘密密钥，来对寄存器内容以及明文、中间结果和/或根据明文产生的密文进行统计评估。

技术领域

本发明一般地涉及保护软件应用抵御攻击的技术领域。特别地，本发明涉及一种一方面用于测试软件应用并且另一方面用于加固软件应用的方法，所述软件应用用于执行包含密码算法的“白盒”实现的数字交易。

背景技术

智能电话形式的移动终端设备越来越多地用于执行数字交易，例如用于NFC终端上的无现金支付或者用于在网上零售商处购买商品或服务。在执行这样的数字交易时，在智能电话上实现的软件应用(简称为“App”)通常与终端或服务器相互作用。在此，诸如加密算法的密码算法经常是在移动终端设备上实现的软件应用的一部分，所述软件应用访问诸如PIN、密码、密钥等的安全关键数据。过去，安全关键数据通常存储在移动终端设备的经常为可从移动终端设备中取出的SIM卡形式的独立的安全元件上，以便对其进行保护以防未授权人员的攻击。

一种较新的方法以所谓的“白盒”密码学为基础，尤其可以在用移动终端设备执行数字交易时有利地使用所述方法，所述移动终端设备不具有用于安全地存储安全关键数据的独立安全元件。在密码算法的“白盒”实现中，尝试在实现中隐藏安全关键数据、尤其是机密的密码学密钥，使得对实现进行完全访问的攻击者不能从中提取安全关键数据。AES加密算法(“Advanced Encryption Standard”，高级加密标准)的“白盒”实现例如从JamesA.Muir的出版物“A Tutorial on White-Box AES”,Cryptology ePrint Archive,Report2013/104中已知。同样地，密码算法或例程的“白盒”实现在商业上销售。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种一方面用于测试并且另一方面用于加固软件应用的方法，所述软件应用用于执行包含密码算法的“白盒”实现的数字交易。

根据本发明，通过独立权利要求的各个主题来解决上述技术问题。在从属权利要求中定义了本发明的优选实施方式。

令人意外地，在发明人的研究中表明，在商业上可获得的密码算法或例程的“白盒”实现中可以得到机密密钥，也就是说借助下文中的按照本发明第一方面的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种用于测试密码算法的在处理器上可执行的“白盒”实现的方法，所述“白盒”实现借助秘密密钥根据明文产生密文并且以机器命令的形式出现在处理器上，其中所述处理器包含至少一个寄存器。在此，所述方法包含以下步骤：(a)将多个明文中的一个明文馈送至“白盒”实现中；(b)在逐步运行“白盒”实现的机器命令时，逐步读取并且保存处理器的至少一个寄存器的内容，其中，在逐步运行“白盒”实现的机器命令时可以产生中间结果；(c)用多个明文中的另一明文，重复步骤(a)和(b)N次；和(d)通过寻找寄存器内容与明文、中间结果和/或密文之间的关联，以确定秘密密钥，来对寄存器内容和明文、中间结果和/或根据明文产生的密文进行统计评估。

优选地，用于明文的寄存器的内容被当做已处理的机器命令的数目的函数来处理，所述函数类似于在差动电流分析(differentielle Stromanalyse)中的电流曲线(Stromkurve)。

根据本发明的优选实施方式，“白盒”实现是执行数字交易的软件应用的部分。