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硬件安全与侧信道攻击实战

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 硬件安全与侧信道攻击的定义
课程导入学习目标
02
硬件安全基础
芯片生命周期 · 硬件信任根 · 安全边界
硬件安全基础芯片生命周期
03
侧信道攻击概述
侧信道泄露原理 · 攻击分类（时序 · 功耗
侧信道攻击概述侧信道泄露原理
04
密码学基础回顾
对称加密（AES） · 非对称加密（RSA · ECC）
密码学基础回顾AES
05
功耗分析基础
CMOS功耗模型 · 动态功耗与静态功耗 · 功耗泄露与数据相关性
功耗分析基础CMOS
06
简单功耗分析（SPA）
SPA原理 · 密钥位识别 · AES-128的SPA攻击演示
SPA简单功耗分析
07
差分功耗分析（DPA）
DPA原理 · 选择函数 · 功耗轨迹对齐
DPA差分功耗分析
08
相关功耗分析（CPA）
CPA原理 · 功耗模型（汉明重量 · 汉明距离）
CPA相关功耗分析
09
高阶功耗分析
高阶DPA/CPA · 掩码防护原理 · 二阶攻击方法
高阶功耗分析DPA/CPA
10
电磁辐射分析（EMA）
电磁泄露原理 · 近场探头使用 · 电磁采集与功耗分析对比
EMA电磁辐射分析
11
时序攻击
时序泄露来源 · 密码算法中的时序差异 · 远程时序攻击
时序攻击时序泄露来源
12
缓存侧信道攻击
CPU缓存结构 · Prime+Probe · Flush+Reload
缓存侧信道攻击CPU
13
故障注入攻击
故障注入原理 · 时钟毛刺 · 电压毛刺
故障注入攻击故障注入原理
14
故障分析技术
差分故障分析（DFA） · 安全故障分析（SFA） · 故障注入与密码分析结合
故障分析技术DFA
15
侧信道攻击工具链
ChipWhisperer · OpenADC · SALAE
侧信道攻击工具链ChipWhispere…
16
实验环境搭建
硬件平台（FPGA · 智能卡 · 微控制器）
实验环境搭建FPGA
17
功耗轨迹预处理
轨迹对齐 · 滤波 · 降噪
功耗轨迹预处理轨迹对齐
18
统计分析与机器学习
假设检验 · 互信息 · 主成分分析（PCA）
统计分析机器学习
19
掩码防护与绕过
掩码原理 · 布尔掩码 · 算术掩码
掩码防护绕过
20
隐藏与混淆防护
随机延迟 · 功耗均衡 · 双轨逻辑
隐藏混淆防护
21
安全协议与硬件实现
安全启动 · 安全存储 · 真随机数发生器（TRNG）
安全协议硬件实现
22
智能卡与嵌入式安全
智能卡架构 · Java Card · 嵌入式安全模块
智能卡嵌入式安全
23
物联网设备攻击
IoT设备硬件分析 · 固件提取 · 侧信道攻击在IoT中的应用
物联网设备攻击IoT
24
汽车电子安全
车载网络（CAN） · ECU安全 · 钥匙防盗系统（PKE/RKE）侧信道…
汽车电子安全CAN
25
侧信道攻击评估标准
Common Criteria · FIPS 140-3 · ISO/IEC 17825
侧信道攻击评估标…Common
26
侧信道防护设计
从算法到电路 · 掩码与隐藏结合 · 安全设计流程
侧信道防护设计从算法到电路
27
实战项目一
基于ChipWhisperer的AE… · 从采集到密钥恢复
实战项目一ChipWhispere…
28
实战项目二
电磁侧信道攻击与故障注入综合实验 · 对比不同攻击方法的效果与防御
实战项目二电磁侧信道攻击
29
常见问题与调试技巧
采集同步问题 · 噪声处理 · 攻击失败原因分析
常见问题调试技巧
30
综合提升与前沿趋势
侧信道攻击与AI结合 · 量子计算影响 · 新兴硬件安全方向
综合提升前沿趋势