黄静，赵新杰，张帆，郭世泽，周平，陈浩，杨建

（1. 61541部队3室，北京 100083；2. 北方电子设备研究所，北京 100191；3. 浙江大学信息与电子工程学院，浙江 杭州 310027；4. 保密通信重点实验室，四川 成都 610041；5. 军械工程学院信息工程系，河北 石家庄 050003）

PRESENT代数故障攻击的改进与评估

黄静1，赵新杰2，张帆3,4，郭世泽2，周平5，陈浩5，杨建3

（1. 61541部队3室，北京 100083；2. 北方电子设备研究所，北京 100191；3. 浙江大学信息与电子工程学院，浙江 杭州 310027；4. 保密通信重点实验室，四川 成都 610041；5. 军械工程学院信息工程系，河北 石家庄 050003）

提出了一种基于代数分析的PRESENT故障攻击改进方法，将代数分析用于密码和故障方程构建，通过逆向构建加密方程来加快求解速度；提出了一种故障注入后的密钥剩余熵评估方法，可评估不同故障模型下的PRESENT抗故障攻击安全性；最后对智能卡上的8位智能卡上的PRESENT实现进行了时钟毛刺故障注入，最好情况下1次故障注入即可恢复主密钥，这是PRESENT故障攻击在数据复杂度上的最好结果。

代数分析；轻量级分组密码；故障攻击；可满足性求解；时钟毛刺

1 引言

近年来，物联网的发展热潮带动了便携设备、无线传感器、智能卡等微型计算设备的广泛应用。不同于传统的计算设备，这些微型设备的计算能力有限、存储容量低、功耗要求低，传统的分组密码实现在这些设备上略显庞大，会增加物联网功耗、降低效率。因此，轻量级分组密码应运而生，典型算法包括：PRESENT、MIBS、LED、Piccolo、LBlock等，这些算法大都可在3 000个电路门内实现，特别适用于资源受限环境下的加解密需要。……