[发明专利]一种检测AES-JAMBU抵御差分故障攻击的方法

权利要求书

1.一种检测AES-JAMBU抵御差分故障攻击的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：随机生成需要处理的明文消息M；

步骤2：利用AES-JAMBU加密算法处理M，得到正确输出和错误输出，分别记为(C,T)和(C^*,T^*)；C和C^*由AES-JAMBU加密算法的加密部分产生，T和T^*由AES-JAMBU加密算法的认证部分产生；定义如下：

C:使用AES-JAMBU处理明文消息M所得到的正确密文；

C^*:使用AES-JAMBU处理明文消息M并导入故障后所得到的错误密文；

T：使用AES-JAMBU处理明文消息M所得到的正确验证标签；

T^*：使用AES-JAMBU处理明文消息M并导入故障后所得到的错误标签；

步骤3：分别计算差分值C⊕C^*、T⊕T^*，结果记为ΔC、ΔT；⊕表示异或运算；

步骤4：分析ΔC和ΔT，获取ΔC和ΔT中各个字节的差分比例，判断AES-JAMBU算法是否受到差分故障攻击的影响，并推导出故障导入的位置，分析该位置故障的有效性；

步骤5：通过利用步骤4中ΔC和ΔT各个字节的差分比例来缩小密钥的搜索空间后，利用穷举法来猜测密钥，进而破解密钥。

2.如权利要求1所述的一种检测AES-JAMBU抵御差分故障攻击的方法，其特征在于，所述步骤4的具体方法如下：

计算差分值ΔC＝C⊕C^*，通过ΔC＝Δc₀||Δc₁||…||Δc₁₅中Δc₀至Δc₁₅之间的比例，进行差分分析，判断所导入的故障是否为有效故障，并确认故障位置；||表示连接运算；Δc_i表示ΔC的第i个字节，i为正整数；

判断ΔT的故障是否有效以及导入位置的方法与判断ΔC的方法类似，因此下面仅对ΔC作出分析，具体分析如下：

(3)有效故障：

当Δc₀至Δc₁₅的值均不为0，且比例符合以下其中一种情况时，说明导入的故障为有效故障；

当Δc₀至Δc₁₅的值均不为0，且比例符合以下其中一种情况时，说明导入的故障为有效故障；

设为第j轮的中间状态值的第i个字节，其中1≤j≤10，0≤i≤15且i、j为整数；

5)若满足下列等式中的一个，则可以推导出导入故障的位置在或或或

2Δc₀＝Δc₁＝Δc₂＝3Δc₃,

Δc₄＝Δc₅＝3Δc₆＝2Δc₇,

Δc₈＝3Δc₉＝2Δc₁₀＝Δc₁₁,

3Δc₁₂＝2Δc₁₃＝Δc₁₄＝Δc₁₅

6)若满足下列等式中的一个，则可以推导出导入故障的位置在或或或

3Δc₀＝2Δc₁＝Δc₂＝Δc₃,

2Δc₄＝Δc₅＝Δc₆＝3Δc₇,

Δc₈＝Δc₉＝3Δc₁₀＝2Δc₁₁,

Δc₁₂＝3Δc₁₃＝2Δc₁₄＝Δc₁₅

7)若满足下列等式中的一个，则可以推导出导入故障的位置在或或或

Δc₀＝3Δc₁＝2Δc₂＝Δc₃,

3Δc₄＝2Δc₅＝Δc₆＝Δc₇,

2Δc₈＝Δc₉＝Δc₁₀＝3Δc₁₁,

Δc₁₂＝Δc₁₃＝3Δc₁₄＝2Δc₁₅

8)若满足下列等式中的一个，则可以推导出导入故障的位置在或或或

Δc₀＝Δc₁＝3Δc₂＝2Δc₃,

Δc₄＝3Δc₅＝2Δc₆＝Δc₇,

3Δc₈＝2Δc₉＝Δc₁₀＝Δc₁₁,

2Δc₁₂＝Δc₁₃＝Δc₁₄＝3Δc₁₅

(4)无效故障：

4)当ΔC＝0时，表示故障对中间状态值没有影响，相当于导入故障失败，此故障为无效故障；

5)当ΔC≠0时，所得的密文无法恢复出密钥，或者获得的密钥不唯一，则该故障为无效故障；

6)在第8轮之前导入的故障为无效故障。