目前已有文献给出了uBlock分组密码算法的侧信道防护方案,但是这些方案不仅延迟较高,难以适用于低延迟高吞吐场景,而且在毛刺探测模型下缺乏可证明安全性.针对这一问题,本文给出了在毛刺探测模型下具有可证明安全性的uBlock算法的低延迟门限实现方案.此外,我们引入了Changing of the Guards技术来避免防护方案在执行过程中需要额外随机数.对于防护方案的安全性,我们用自动化评估工具SILVER验证了S盒的毛刺探测安全性,并用泄露评估技术TVLA(Test Vector Leakage Assessment)验证了防护方案的整个电路的安全性.最后,我们用Design Compiler工具对防护方案的性能消耗情况进行了评估.评估结果显示,与序列化实现方式的uBlock防护方案相比,我们的防护方案的延迟能够减少约95%.
近年来,中央银行数字货币(CBDC)受到全球多个国家和地区的高度关注.双离线交易作为CBDC的可选属性,在无网络连接的情况下进行支付,被认为具有较大的实用价值.面向CBDC的双离线匿名支付场景,基于可信执行环境(TEE)和安全单元(SE)技术,提出了一种专为移动平台设计的高效双离线匿名支付方案(dual offline anonymous E-payment for mobile devices,OAPM).OAPM适用于资源受限的移动设备,允许移动付款者在不联网状态下安全地向收款者支付数字货币,且不向收款者及商业银行泄露个人隐私信息,付款者的支付行为也不会被链接,同时允许收款者设备处于离线状态,监管机构(如中央银行)在必要情况下能够识别匿名付款者的真实身份.该方案满足数字货币交易的多项重要属性,包括正确性、不可链接性、可追踪性、不可陷害性、机密性、真实性、防双花性以及可控匿名性等.实现了原型系统,并对可能的参数进行了评估.安全性分析和实验结果表明,该方案从安全性和效率两方面均能满足移动用户CBDC双离线交易的实际需求.
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