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896 软件学报 2026 年第 37 卷第 2 期

的非入侵式安全这一问题受到越来越多的重视与关注.
目前, 非入侵式安全领域的泄露评估方法研究已取得了一系列成果. 2011 年, Goodwill 等人 [6] 提出了基于
Welch’s t-test 的泄露评估方法, 随后, 在 2013 年这种方法被重命名为 TVLA (test vector leakage assessment), 包含
非特定型泄露测试和特定型泄露测试. 此外, TVLA 泄露检测方法还可以扩展到公钥密码算法 [7] , 如 RSA、
ECDSA、ECDH 等算法. 之后, Schneider 等人 [8] 给出了一个评估实验室可以遵循的高效的测试路线图. 2014 年,
Bhasin 等人 [9] 提出了基于归一化类间方差 (normalized inter-class variance, NICV) 的泄露检测方法, 该方法的优点
为计算速度快, 还可用于评估泄露模型的准确性并选择最佳适用模型. 除了经典的 Welch’s t-test, 基于 ρ 检验 [10] 、
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χ 检验 [11] 、 T 检验 [12] 的泄露检测方法相继被提出, 通过使用不同的假设检验方法, 发挥出不同的统计优势 [13] .
2
2021 年, Moos 等人 [14] 首次提出了基于深度学习的泄露评估方法, 该方法适用范围广, 它使评估者可以不必担心泄
露的位置、对齐和统计顺序, 高效地完成对不同密码设备的泄露评估.
上述泄露评估方法极大提高了非入侵式安全检测的准确性和效率, 然而, 这些方法都是针对公开算法提出的,
并未考虑私有算法的情况, 针对私有算法密码芯片的适用性还有待讨论.
1.2 非入侵式攻击检测相关标准
目前国内外已有多个非入侵式安全相关标准. 国际标准 ISO/IEC 19790:2012 [15] 规定了加密模块的 4 个安全级
别, 其中包括非入侵式安全; ISO/IEC 17825:2016 [16] 规定了非入侵式攻击缓解测试指标, 用于确定是否符合
ISO/IEC 19790:2012 中的要求. 国内标准 GM/T 0008-2012 [17] 中, 对非入侵式安全提出了要求; GM/T 0028-2014 [18]
中分别给出了 4 个安全等级的密码模块非入侵式安全具体要求; GM/T 0083-2020 [19] 介绍了针对密码模块的非入
侵式攻击方法及对应的缓解技术, 并给出了密码模块非入侵式攻击测试方法. 这些标准有力保障了密码设备的非
入侵式安全, 但都适用于公开算法, 目前还没有专门针对私有算法制定的非入侵式安全检测标准.
1.2.1 GM/T 0083-2020 标准
GM/T 0083-2020《密码模块非入侵式攻击缓解技术指南》 [19] 是国家密码管理局于 2020 年发布的一项密码行
业标准. 如图 1 所示, 在进行非入侵式攻击测试时应遵循操作顺序, 对于密码模块的每个安全功能, 只有全部通过
了计时分析、简单能量/电磁分析、差分能量/电磁分析这 3 部分测试, 才能认为密码模块通过测试.

开始

执行一次计时分析

是否存在与
关键安全参数相关的 是
执行时间差异?
否
执行一次简单能量/电磁分析

是否存在与
关键安全参数相关的 是
指令模式?
否
执行一次差分能量/电磁分析

是否检测到 是
敏感信息泄露?
否
测试通过 测试失败

图 1 GM/T 0083-2020 非入侵式攻击测试框架