Mô hình điện năng tiêu thụ được sử dụng để mô tả đặc điểm điện năng tiêu thụ
của thiết bị Mô hình này được sử dụng cho hai mục đích :
-
-
Một là để xây dựng điện năng tiêu thụ giả định của thiết bị khi biết giá trị nó
xử lý Gọiℒ là mô hình điện năng tiêu thụ cho mục đích này,ℎ là giá trị điện
năng tiêu thụ giả định khi thiết bị xử lý giá trị �, khi đóℎ = ℒ(�)
Hai là để ước lượng giá trị thiết bị xử lý khi biết vết điện năng tiêu thụ thực
tế của thiết bị Gọi � là mô hình điện năng tiêu thụ của thiết bị cho mục đích
Tên mô hình ℒ(�) Ví dụ
Bit đơn
Giá trị một bit của �, ví dụℒ(�) có
giá trị là bit có trọng số thấp nhất của
� ;ℒ(� ���(�) = ) �= 3�ℎ = 00111011 ℒ(�) = 1 Trọng số Hamming (HW)
Tổng số bit của � có giá trị là 1
ℒ(� ��(�) = )
�= 3�ℎ = 00111011
ℒ(�) = 5
Khoảng cách Hamming (HD)
Tổng số bit trong � có sự chuyển
trạng thái so với các bit của �0 được
thiết bị xử lý trước đó ℒ(� ��(� �) = , 0) = ��(� ⊕ �0)
�= 3�ℎ = 00111011
�0 = 00ℎ = 00000000
ℒ(�) = 5
hình là � �(� � = = � ) =|� | �((�) Đây là xác suất ước lượng giá trị mà thiết
bị xử lý là �� khi biết được vết điện năng tiêu thụ �
Bảng 1 1 Một số mô hình điện năng tiêu thụ
Mục đích thứ nhất thường được sử dụng trong các kịch bản tấn công không có
bản mẫu, khi đó các mô hình điện năng tiêu thụ tổng quát thường được áp dụng Chúng được xây dựng dựa trên đặc điểm điện năng tiêu thụ của mạch điện CMOS đó là điện năng tiêu thụ của mạch phụ thuộc vào dữ liệu mạch xử lý là bit 1 hay 0, hoặc
số lần chuyển trạng thái từ 01, từ 10 Một số mô hình điện năng tiêu thụ tổng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
quát được mô tả bởi Bảng 1 1 [35] Mô hình bit đơn và mô hình trọng số Hamming được sử dụng khi tấn công đối với các thuật toán mật mã được cài đặt bằng phần mềm trên các hệ vi điều khiển, còn mô hình khoảng các Hamming được sử dụng khi tấn công đối với thuật toán mật mã được cứng hóa trên FPGA
Mục đích thứ hai thường được sử dụng trong các kịch bản tấn công mẫu, khi đó
mô hình điện năng tiêu thụ � dành riêng cho từng thiết bị được xây dựng Mô hình �
được xây dựng để mô tả điện năng tiêu thụ của tất cả các trường hợp có thể của một
giá trị trung gian � (� ; 1, �2, … , �|�|) của thuật toán mật mã người tấn công sử dụng
trong quá trình tấn công Mô hình này được xây dựng bằng cách thu thập nhiều vết điện năng tiêu thụ khi thiết bị xử lý đối với các giá trị trung gian tấn công và sử dụng một kỹ thuật thống kê hay thuật toán học máy để mô tả sự phụ thuộc của điện năng
tiêu thụ của thiết bị vào các giá trị trung gian �� ; = 1,2, … , |)(� |� Chi tiết về quá
Các phương pháp tấn công phân tích điện năng tiêu thụ
Các phương pháp tấn công phân tích điện năng tiêu thụ được chia thành hai dạng chính là tấn công không có bản mẫu và tấn công có bản mẫu dựa trên các điều kiện mà người tấn công có Trong phần này luận án trình bày quy trình cơ bản để thực hiện các dạng tấn công này