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侧信道分析:功耗、时序与电磁分析实战

共计 30 章节
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01
课程导入
侧信道分析的定义 · 发展历程 · 攻击模型与安全意义
课程导入侧信道分析的定义
02
密码学基础回顾
对称加密（AES · DES） · 非对称加密（RSA
密码学基础回顾AES
03
侧信道泄露机理
物理泄露来源（动态功耗 · 静态功耗 · 电磁辐射
侧信道泄露机理物理泄露来源
04
功耗分析基础
功耗模型（汉明重量 · 汉明距离） · 功耗采集平台（示波器
功耗分析基础功耗模型
05
时序分析基础
时序侧信道的原理（分支预测 · 缓存命中 · 条件执行）
时序分析基础时序侧信道的原理
06
电磁分析基础
电磁辐射产生机制 · 近场探头与频谱分析仪使用 · 电磁与功耗泄露的对比
电磁分析基础电磁辐射产生机制
07
实验环境搭建
硬件平台（ChipWhisperer · SASEBO · 自制目标板）
实验环境搭建ChipWhispere…
08
简单功耗分析（SPA）
原理 · 特征识别（密钥操作 · 循环次数）
SPA简单功耗分析
09
简单时序分析（STA）
利用条件分支和缓存时序差异提取密钥 · 结合SPA进行联合分析
STA简单时序分析
10
简单电磁分析（SEMA）
电磁辐射波形特征提取 · 模板匹配与密钥猜测
SEMA简单电磁分析
11
差分功耗分析（DPA）原理
统计假设检验 · 选择函数 · 差分均值曲线与尖峰识别
DPA差分功耗分析
12
相关功耗分析（CPA）
相关系数计算 · 功耗模型选择 · 密钥假设与排序
CPA相关功耗分析
13
高阶功耗分析
高阶DPA/CPA原理 · 掩码防护的绕过 · 组合泄露点与预处理技术
高阶功耗分析DPA/CPA
14
模板攻击
模板构建（均值 · 协方差） · 匹配策略（最大似然
模板攻击模板构建
15
机器学习在侧信道中的应用
特征降维（PCA · LDA） · 分类器（SVM
机器学习侧信道
16
时序缓存攻击
Prime+Probe · Flush+Reload · Evict+Time等经典缓存攻击的…
时序缓存攻击Prime+Probe
17
电磁模板攻击与定位
利用电磁阵列定位芯片内部模块 · 构建空间模板 · 实现高精度密钥提取
电磁模板攻击定位
18
功耗与电磁联合分析
多源信号融合 · 同步采集与联合统计 · 提升攻击成功率
功耗电磁联合分析
19
防护技术概览
掩码（布尔 · 算术） · 隐藏（随机延时
防护技术概览掩码
20
掩码防护的评估与突破
一阶与高阶掩码的弱点 · 基于机器学习的掩码破解案例
掩码防护的评估突破
21
隐藏防护的评估与突破
随机延时与功耗均衡的统计特性 · 对齐技术（互相关 · 弹性匹配）与攻击方法
隐藏防护的评估突破
22
恒定时间实现与验证
代码审计 · 编译器优化影响 · 时序侧信道测试工具（dudect）
恒定时间实现验证
23
侧信道评估标准与安全认证
Common Criteria · FIPS 140-3 · ISO/IEC 17825
侧信道评估标准安全认证
24
TVLA实战
固定与随机测试向量 · Welch t检验 · 泄露判定阈值与自动化评估流程
TVLA固定
25
真实设备攻击案例
智能卡 · 物联网芯片 · 手机TEE中的侧信道攻击
真实设备攻击案例智能卡
26
侧信道与故障注入结合
故障模型 · 时钟/电压毛刺注入 · 与侧信道联合的协同攻击
侧信道故障注入结合
27
深度学习侧信道攻击
CNN · LSTM在功耗/电磁轨迹上的端到端密… · 与经典方法的对比
深度学习侧信道攻…CNN
28
侧信道分析工具链
ChipWhisperer · Jupyter · Scapy
侧信道分析工具链ChipWhispere…
29
综合实战项目
从目标板选型 · 采集系统搭建 · 泄露评估
综合实战项目从目标板选型
30
前沿趋势与进阶方向
后量子密码的侧信道安全 · 同态加密的侧信道风险 · AI辅助防护与自动化攻防
前沿趋势进阶方向