基于智能卡实现SM4分组加密算法

　　针对基于智能卡硬件实现的SM4分组加密算法的物理泄露安全问题，提出了一种快速、高效的相关功耗分析方法，通过理论分析和实验研究，暴露了即使是理论上非常安全的SM4加密算法，在物理实现过程中也会泄露重要的敏感信息。首先，通过分析SM4算法的实现流程和加密特性，建立功耗分析的数学模型，并推导出解密流程和优化算法；其次，结合理论物理泄露点，搭建完整的智能卡硬件功耗分析实验系统，通过智能卡的功耗数据采集、分析、优化，研究真实智能卡的侧信道安全漏洞；最后，结合实验结果，进一步优化功耗分析，探讨嵌入式系统环境下的SM4算法安全性能。与Mifare DESFire MF3ICD40智能卡三重数据加密标准（3DES）算法侧信道分析相比，所提方法将功耗数据量从25万条降低到不足一千条，分析时间从7个多小时，减小到几分钟，并且完整地恢复了SM4的原始密钥，能有效提高硬件环境下的功耗分析效率，降低计算复杂度。