对SM4算法的改进差分故障攻击 - Yu-Xuan, JIN; Hong-Zhi, YANG; Xiang-Bin, WANG; Qing-Jun, YUAN; 金雨璇; 杨宏志; 王相宾; 袁庆军 (Journal of Cryptologic Research, 2020)
SM4算法是国内首个官方公布的商用密码算法. 本文研究SM4 密码算法在差分故障攻击方向的安全性. 在现有故障模型的基础上, 针对现有故障注入能力已提高至比特级别的现状, 提出面向比特的随机故障模型. 理论上, 本攻击模型通过1 次单比特故障注入, 结合平均15.3526比特的穷举攻击, 就可以完全恢复出SM4的128比特初始密钥. 由于SM4算法S盒的差分均匀度为4, 也即存在四个解的差分方程, 因此实际攻击时穷举攻击的复杂度将高于理论值2 比特左右;随后在普通PC 机上进行了大量 的仿真实验, 实验结果也佐证了这一事实, 恢复SM4 初始密钥的穷举攻击复杂度大约在15到18比特.