Florian1911/Projet-MA1---Side-Channel-Attack

# MA1 项目 - 侧信道攻击 与报告相关的代码及结果： **基于 STM32 微控制器功耗分析的 AES 实现侧信道攻击** 本仓库汇集了用于研究 AES-128 功耗分析攻击的 Python 脚本、STM32 固件和实验记录。该项目涵盖了使用 PicoScope 进行迹线采集、对齐、CPA 攻击、兴趣点（POI）选择，以及 MLP/CNN 模型的试验。 ## 组织结构 - `firmware/`：用于 AES 的 STM32 固件变体，涉及 GPIO 触发、UART、low-side/high-side 测量和泄漏测试。 - `scripts/acquisition/`：PicoScope/STM32 采集脚本。 - `scripts/preprocessing/`：迹线的对齐、准备和质量控制。 - `scripts/analysis/`：SNR/POI/相关性分析、诊断和图表生成。 - `scripts/attacks/`：CPA、密钥恢复、盲测攻击和投票机制。 - `scripts/ml/`：MLP/CNN/ASCAD 试验和迁移流水线。 - `scripts/campaigns/`：实验活动的编排脚本。 - `setups/`：完整且有文档记录的设置（`base_saine_pico5000`，`aes_uart_highside_chb_trigger`）。 - `docs/`：实验记录、操作手册和说明性图表。 - `results/`：用于追踪结果的小型摘要、图表和已记录版本的实验活动。 完整的数据集和原始采集数据可能非常庞大。它们并未全部纳入版本控制；本仓库主要保留代码、小型摘要和有用的图表。 ## 实验数据 完整的实验工作空间在本地占用约 200 GB 的空间，根据保留的实验活动和采集数据，可能会达到约 221 GB。这种大小主要来源于原始的 PicoScope 迹线（`.npz`、`.npy`、完整采集）以及大量的测试活动。 为了保持 GitHub 仓库的流畅访问，并未包含所有大型数据。本仓库主要包含： - 采集与分析代码； - 所使用的 STM32 固件； - 用于复现处理过程的脚本； - 结果摘要、图表和轻量级输出。 实验测量过程耗时较长，因为每次活动都需要进行逐条迹线的物理采集、对齐测试、稳定性验证，并且当噪声、触发器或硬件设置导致信号质量下降时，还需要进行多次重新采集。 ## Python 安装 ``` python3 -m venv .venv source .venv/bin/activate python -m pip install -r requirements.txt ``` 如需进行 PicoScope 采集，还需要安装制造商提供的 PicoSDK 系统库。 ## 实验流程示例 1. 烧录适合硬件设置的 STM32 固件变体。 2. 运行采集脚本（`scripts/acquisition/acquire_dataset_no_uart.py`、`scripts/acquisition/acquire_dataset_highside.py` 或 `setups/base_saine_pico5000/` 目录）。 3. 检查迹线的对齐情况和质量（`scripts/preprocessing/fix_alignment.py`、`scripts/preprocessing/quality_check.py`、SNR 脚本）。 4. 执行 CPA 或机器学习（ML）攻击（`scripts/attacks/cpa_attack.py`、`scripts/campaigns/full_aes16_pipeline.py`、`scripts/ml/train_mlp_numpy.py` 等）。 5. 对比排名/相关性并生成报告所需的图表。

标签：AES, STM32, 侧信道攻击, 功耗分析, 客户端加密, 密码学, 嵌入式安全, 手动系统调用, 逆向工具