抗差分功耗攻击的DES和3DES设计与验证的任务书.docx

抗差分功耗攻击的DES和3DES设计与验证的任务书
任务书
任务背景
在现代密码学领域中，抗差分攻击是一种重要的攻击方法。差分攻击是攻击者观察明文和密文的差异，来推断加密算法的密钥。因此，抗差分攻击具有重要的实际意义，能够提高密码算法的安全性。为此，本项目将设计和验证DES和3DES密码算法的抗差分功耗攻击性能。
任务内容
本项目的主要任务是设计和验证DES和3DES算法的抗差分功耗攻击性能。具体任务包括以下几个方面：
1、研究和分析差分攻击和功耗攻击的原理和技术，了解DES和3DES的加密算法结构和实现方式。
2、设计并实现针对DES和3DES算法的抗差分功耗攻击的算法，包括：针对差分攻击的密钥编排算法和S盒的设计，针对功耗攻击的电路随机化和掩蔽技术的设计等。
3、实现DES和3DES算法的硬件电路，进行功耗攻击和差分功耗攻击实验，以验证算法的抗攻击性能。在验证实验中应详细记录各种攻击算法的攻击效果和计算成本，并与未加抗攻击技术的DES和3DES算法进行比较。
4、撰写详细的实验报告，包括算法设计和实现细节、测试方法和实验数据分析等。
任务要求
1、熟悉基本的密码学理论，对DES和3DES的加密算法有一定的了解。
2、具备一定的硬件电路设计和实现能力，能够独立完成基于FPGA开发板的DES和3DES算法实现。
3、具备抗攻击算法设计和实现能力，能够针对差分攻击和功耗攻击设计和实现相应的抗攻击技术。
4、能够使用常用的电路仿真工具和测试设备，如MATLAB、ModelSim、Oscilloscope等。
5、具备良好的团队合作精神和沟通能力，能够与团队成员高效配合，合理分工。
6、能够按时完成实验，并提交详细的实验报告。
参考文献
[1]Daemen,Joan.etal.AESproposal:Rijndael.NIST,1999.
[2]Biham,Eli.etal.Differentialfaultanalysisofsecretkeycryptosystems.SpringerVienna,1998.
[3]Mangard,Stefan.etal.Poweranalysisattacks-revealingthesecretsofsmartcards.Springer,2010.
[4]Xu,Weijie.etal.针对差分攻击的DES密钥编排算法的研究.计算机应用,2007(11).
[5]MojtabaTorkzadeh,MahmoodFathy.Acombinationalapproachtoenhancesecurity
oftripleDES.InformationSciences,2020.
任务周期
本项目的周期为3个月，其中第1个月为研究、算法设计和硬件电路设计的准备阶段，第2-3个月为实验阶段和报告撰写阶段。
参与人员
本项目需要5名人员参与，其中包括2名硬件电路设计工程师，2名抗攻击算法设计工程师和1名实验测试工程师。
任务成果
本项目的主要成果包括：DES和3DES的抗差分功耗攻击算法设计与实现，验证实验的测试数据和详细分析报告。具体要求如下：
1、设计并实现抗差分功耗攻击的DES和3DES算法。
2、完成基于FPGA开发板的DES和3DES电路实现。
3、完成功耗攻击和差分功耗攻击的验证实验，并记录和分析测试数据。
4、撰写详细报告，包括算法设计和实现细节、测试方法和实验数据分析等。