1999 stellte Kocher ein Verfahren vor, um den geheimen Schlüssel eines Kryptosystems zu enthüllen, indem von einer Smartcard ausgehende Seitenkanalinformationen ausgenutzt wurden. Mittlerweile ist die Bedeutung dieses Forschungsfeldes stark angewachsen. Das Motiv hinter diesem Forschungsfeld ist die Bedeutung der Informationssicherheit für eine modernen Gesellschaft gepaart mit einem schier unvorstellbar schnell ablaufenden technologischen Fortschritt.

In dieser Arbeit wird zuerst die von uns vorgestellte Angriffsmethode der Power-Amount-Analyse verallgemeinert und anschließend in eine Methodik zur Power-Analyse überführt, die auf dem in der Telekommunikationstechnik häufig verwendeten weißen Gauß-Rausch-Kanal basiert. Diese Methodik vermittelt zwei wesentliche Konzepte. Zum einen stellt sie eine Möglichkeit bereit, aufgezeichnete Power-Traces zu bearbeiten, um Informationslecks effizienter zu extrahieren und zu separieren, zum anderen können verschiedene Unterscheidungsmerkmale statt nur des Korrelationskoeffizienten angewandt werden.

Um die Angriffsmöglichkeiten zu erweitern, wird danach eine Kleinste-Quadrate-Schätzung auf Basis der Traces vom Leakage-Modell vorgestellt. Basierend auf einem solchen Modell werden die Power-Analysis-Mutationen I und II vorgeschlagen, um eine bessere Angriffsleistung zu erzielen. Ferner wird ein Angriffs-Framework bereitgestellt, das weitere Möglichkeiten zur Schlüsselenthüllung in Kryptosystemen zur Verfügung stellt.

Weiterhin wird eine Reihe von Trace-Vorverarbeitungsverfahren eingeführt, die Fehlausrichtungen in erfassten Power-Traces eliminiert, welche in durch Random-Clock-Verfahren geschützten Kryptosystemen erzeugt wurden. Die Beseitigung der Fehlausrichtung geschieht über horizontales Verschieben und vertikalen Abgleich. Hierzu werden zwei Trace-Vorverarbeitungs-Frameworks bereitgestellt, die sich auf die Vorverarbeitung der falsch ausgerichteten Traces bzw. auf Angriffe fokussieren. Gemäß der jeweiligen Angriffsvoraussetzungen und Implementierungen kann man eine geeignete Trace-Vorverarbeitung und Angriffsmethode für tatsächliche Angriffe selektiv auswählen, um eine effektive Angriffsleistung zu erzielen.

Zuletzt werden alle eingeführten Angriffs- und Vorverarbeitungsmethoden erfolgreich verifiziert und mittels verschiedener kryptographischer Implementierungen, die mit unterschiedlichen Clock-Typen und –Frequenzen laufen, evaluiert. Dies bildet eine brauchbare Grundlage für die Beurteilung der Sicherheit eines Systems, um auch für reale Einsatzzwecke sichere Kryptosysteme und Architekturen zu schaffen.