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基于SM2算法的抗侧信道攻击设计与研究的开题报告
一、选题背景
侧信道攻击是指攻击者通过对加密系统的实际操作进行侧面的分析，从中获取加密秘钥的攻击手段。所谓侧信道，是指非传统安全问题中由于加密系统实现的物理和逻辑特性所导致的泄露安全信息的渠道。侧信道攻击的种类非常多，包括功耗分析、时序分析、电磁辐射分析等多种形式。加密算法如果要具备抗侧信道攻击的能力，就要在算法本身设计时就考虑这种可能性。SM2算法是一种基于ECC曲线的公钥加密算法，由于其高安全性和国家推广的重要性，需要对其进行抗侧信道攻击的研究，以应对可能存在的潜在攻击。
二、选题意义
数字安全是当前世界各国乃至各区域必须解决的共同问题，而侧信道攻击也是当前数字安全领域中的一大难题，对各种密码算法发起攻击的成功率极高。因此，现代密码系统的安全不仅仅是设计出强大的算法，更是要确保算法在被攻击者使用时对安全性的保障能力。除了对SM2算法进行抗侧信道攻击的研究之外，还需要相应的保障体系和管理措施，使加密系统得到更加全面、有力的保障。
三、研究内容
本研究将从SM2算法本身设计的角度，探究如何根据侧信道攻击的特点设计出更加安全的SM2算法，同时分析目前已有的抗侧信道攻击的研究成果和方法，并针对这些研究成果和方法进行综合评价和实际验证，得出更实用和更有效的抗侧信道攻击方案。具体研究内容包括：
1.SM2算法的设计原理与基本性质介绍；
2.侧信道攻击的分类、原理和攻击方法分析；
3.SM2算法的侧信道攻击分析，通过实验验证其存在的安全问题；
4.针对侧信道攻击的不同形式，探究SM2算法的抗攻击原理以及具体的抗攻击算法设计；
5.对抗侧信道攻击的研究成果进行实验验证，测试算法的安全性和可行性。
四、研究方法
本研究采用综合性的研究方法，通过理论分析、实验验证和仿真模拟等方式，系统地探究SM2算法的抗侧信道攻击的设计与研究。具体的方法包括：
1.理论分析，主要探究SM2算法的加密原理与侧信道攻击的机理，分析可能存在的攻击手段和弱点；
2.实验验证，以搭建安全的基础设施为基础，实际测试SM2算法在侧信道攻击条件下的安全性，并分析测试结果；
3.仿真模拟，通过构建SM2加密系统的模型，对可能存在的侧信道攻击进行模拟分析，并设计抗侧信道攻击的算法，进行仿真测试和评估；
4.综合分析和实际评估，最后总结研究结果，对新研究成果和方法的实际效果进行评估和比较，并提出针对SM2算法的抗侧信道攻击的建议和改进措施。
五、预期成果
本研究将为实现SM2加密算法的安全性提供相关理论和技术支持，为数字安全领域中的侧信道攻击问题提供有效的解决方案。预期的具体的研究成果如下：
1.对SM2算法的侧信道攻击进行分析，评估现有防御方法的有效性；
2.设计并验证针对SM2算法的新型抗侧信道攻击算法，提高算法的安全性；
3.提出针对SM2算法的抗攻击策略和方案，为加密系统提供全面的保障和管理措施。
六、进度安排
第一阶段（1-2个月）：研究SM2算法和侧信道攻击的基本原理和性质，设计并构建相关实验平台并开展实验测试。
第二阶段（3-4个月）：根据前期实验结果，探究SM2算法的抗侧信道攻击算法，重点设计新的防御方案并仿真测试。
第三阶段（5-6个月）：对新算法进行系统测试评估，包括安全性、可行性和实际性能等方面的评估。
第四阶段（7-8个月）：总结研究成果，撰写论文和技术报告，并进行学术交流和发表。
七、参考文献
1.ChenG,GuoZ,LiuS,etal.Unifieddesignofside-channelprotectedECCprocessorsforwirelesssensornodes[J].IEEETransactionsonDependableandSecureComputing,2017,14(1):46-60.
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3.KasperMS.Aside-channelanalysisresistantimplementationoftheellipticcurvedigitalsignaturealgorithmSM2[J].IACRCryptologyePrintArchive,2016,2016:636.
4.ShaoZ,AlshaikhM,Martinez-RodriguezS,etal.DifferentialpoweranalysisonSM