信息安全研究 ›› 2019, Vol. 5 ›› Issue (1): 68-74.

• 密码应用安全专题 • 上一篇    下一篇

密钥安全研究进展

林璟锵,郑昉昱,王跃武   

  1. 中国科学院大学网络空间安全学院
  • 收稿日期:2019-01-08 出版日期:2019-01-15 发布日期:2019-01-08
  • 通讯作者: 林璟锵
  • 作者简介:林璟锵 博士,研究员,主要研究方向为应用密码学、网络与系统安全. linjingqiang@iie.ac.cn 郑昉昱 博士,助理研究员,主要研究方向为应用密码学、高性能计算和计算机算术. fyzheng@is.ac.cn 中国科学院大学网络空间安全学院 王跃武 博士,研究员,主要研究方向为移动安全、容器安全以及密码应用测评. wangyuewu@iie.ac.cn

Advances in Cryptographic Key Protection

  • Received:2019-01-08 Online:2019-01-15 Published:2019-01-08

摘要: 密码算法提供安全功能的前提是密钥数据的安全性,要求攻击者不能获得密钥.然而,在计算机系统中实现密码算法、执行密码计算,面临着各种非授权读取密钥数据的攻击,包括系统攻击和物理攻击.先大致总结了计算机系统中各种窃取密钥以及其他敏感数据的攻击方法;然后重点分析了当前各种典型的密钥安全技术方案,分别包括基于寄存器、基于Cache、基于处理器增强特性、结合中心服务器的解决方案,以及基于密钥安全解决方案的数据安全系统技术,并从安全性、计算性能、适用性等方面对各种方案进行了全面的对比;最后,展望了将来的密钥安全技术研究方向.关键词密钥安全;应用密码学;内存攻击;系统安全;物理攻击

关键词: 密钥安全, 应用密码学, 内存攻击, 系统安全, 物理攻击

Abstract: In order to achieve the security functionality of cryptographic algorithms, we need to ensure the security of cryptographic keys, i.e., no attacker can access the cryptographic keys. However, there are various attacks access the cryptographic keys on computers that implement cryptographic algorithms and perform cryptographic operations, including system attacks and physical attacks. This paper surveys the attacks that steal cryptographic keys and other sensitive data on computers. We analyze the cryptographic key protections including various solutions based on registers, caches, CPU features, and online central servers and data security techniques on top of protected cryptographic keys, in terms of security, performance and applicability. Finally, we discuss and prospect the research direction of cryptographic key protection in the future.

Key words: cryptographic key protection, applied cryptography, memory attack, system security, physical attack