李勃-毕业设计论文 - 副本1

【摘要】中提到的“Cache攻击”是一种利用CPU缓存（Cache）的内存访问模式来窃取用户敏感信息的安全威胁。这种攻击方式自被发现以来，吸引了众多安全研究者的关注，他们在Intel x86平台上成功实施了针对DES和AES加密算法的攻击，能够破解部分或全部密钥。同时，Cache攻击还能用于获取用户输入，甚至实现跨程序的通信。然而，由于Android等移动设备的架构、指令集和Cache设计与x86平台存在差异，对于ARM处理器的Cache攻击研究相对较晚，且实际成功案例较少。 本文的核心是针对移动设备，特别是Android平台的Cache攻击进行深入研究。作者李勃选择Lenovo k51c78作为实验设备，以AES加密算法为攻击目标，设计并实现了一种Cache攻击策略。文章首先概述了Cache攻击的背景、重要性和基本原理，包括Cache的结构以及常见的攻击模式。接着，详细阐述了AES加密算法的工作流程，特别强调了在加密过程中可能出现的信息泄露点。 在技术实现方面，文章分析了在Android系统中进行精确计时的方法，并构建了一个无需额外权限的线程模拟计时器，以应对系统可能缺乏内置计时工具的情况。此外，还讨论了如何快速检测和定位目标机上的Cache行为，这是实施攻击的关键步骤。攻击程序的设计和实现过程是文章的重点，它涉及到了多线程编程、内存访问模式分析以及对Cache替换策略的理解。 在防御策略方面，论文总结了攻击成功的关键因素，并提出了一系列防范措施，这些措施可能包括改进加密算法以减少信息泄露，优化Cache管理策略以降低攻击可行性，以及加强系统安全机制以阻止非法的内存访问模式探测。 这篇硕士论文对移动设备上的Cache攻击进行了全面研究，不仅揭示了其潜在风险，还提供了实际攻击的实例，对理解移动设备安全问题和设计防御方案具有重要价值。同时，论文的创新点在于提出了适用于Android平台的Cache攻击方法，为未来相关领域的研究提供了参考和启示。