基于信息流分析的密码核设计安全验证与漏洞检测

密码算法核是保障信息机密性和完整性的关键部件。由于密码算法实现的安全性与算法在数学上的安全性是2个完全不同的问题,密码算法核可能隐含设计缺陷和旁路信道等安全隐患。基于功能验证的安全性分析方法严重依赖于测试向量的质量,覆盖率低,难以满足密码算法核这一安全关键部件的安全验证需求。从信息流安全的角度研究密码算法核安全验证与漏洞检测方法。该方法能够对密码算法核中全部逻辑信息流进行精确度量,实现对机密性和完整性等安全属性的形式化验证,可通过捕捉有害信息流动来检测密码算法核设计中潜在的安全隐患。实验结果表明信息流安全验证方法对密码算法核中的设计缺陷和旁路信道导致的敏感信息泄漏有很好的检测效果。     

基于可满足性无关项的硬件木马设计与检测

硬件木马是集成电路中隐含的恶意设计修改，被激活后可用于发起高效的底层攻击。由此，展示了一种新的利用可满足性无关项的轻量级高隐蔽性硬件木马安全威胁。该木马设计方法将轻量级木马设计隐藏于电路正常工作条件下无法覆盖到的可满足性无关项中，使插入木马后的电路设计与原始设计完全功能等价。攻击者只需利用简单的故障注入攻击手段即可激活木马。基于1024位RSA密码核的实验结果显示，所给出的木马设计能够逃避逻辑综合优化，通过故障注入攻击能够有效恢复RSA密码核的私钥。在此基础上，提出了一种能够有效检测该高隐蔽性木马设计的防御手段。