CacheSCA-Tool

Cache 侧信道攻击分析与测试工具，用于评估 openHiTLS 中 AES 与 SM4 算法的性能及对 Cache 侧信道攻击的脆弱性。

功能特性

• 性能测试: 在不同系统负载下测试加密性能
• 安全评估: Cache 侧信道攻击模拟与密钥恢复分析
• 可视化: 16张热力图展示 Cache 访问模式
• Mock 数据: 后端失败时自动切换模拟数据展示

技术栈

层级	技术
前端	Vue 3 + Vite 5 + Element Plus + ECharts + Pinia
后端	Flask 3.0 + NumPy + Pandas
桌面端	PyQt5 (可选)

项目结构

CacheSCA-Tool/
├── backend/                 # Flask 后端 API
│   ├── routes/             # API 路由
│   ├── services/           # 业务逻辑
│   └── app.py              # 应用入口
├── frontend/               # Vue 3 前端
│   ├── src/
│   │   ├── api/           # API 接口
│   │   ├── mock/          # Mock 数据
│   │   ├── stores/        # 状态管理
│   │   └── views/         # 页面组件
│   └── vite.config.js
├── gui/                    # PyQt5 桌面端 (可选)
├── evaluation/             # 评估核心代码
├── payload/                # 攻击载荷
│   ├── aes/               # AES 相关
│   └── sm4/               # SM4 相关
└── hitls/                  # openHiTLS 库

快速开始

环境要求

• Python 3.8+
• Node.js 16+
• WSL/Linux (用于编译和运行评估程序)

安装与运行

1. 克隆仓库

   cd CacheSCA-Tool

2. 启动后端服务

   cd backend
   pip install -r requirements.txt
   python app.py

3. 启动前端服务

   cd frontend
   npm install
   npm run dev

   或

   cd frontend
   pnpm install
   pnpm run dev

4. 访问应用

   • 前端界面: http://localhost:5173
   • 后端 API: http://localhost:5000

使用说明

主页配置

1. 选择加密算法 (AES / SM4)
2. 选择测试目标:
   • original - 原始实现
   • preload - 预加载表
   • constant_time - 常量时间
   • lut_p - 查找表保护
   • custom - 自定义库

性能测试

• 选择测试数据类型 (内置/自定义)
• 设置采样组数
• 点击运行测试，查看不同负载下的性能对比

安全评估

• 输入测试密钥或随机生成
• 设置采样数量
• 运行评估后查看16字节热力图分析

API 文档

配置

方法	路径	说明
GET	/api/config/targets	获取可用测试目标
POST	/api/config/set-config	设置当前配置

性能测试

方法	路径	说明
POST	/api/performance/test	运行性能测试
POST	/api/performance/save	保存测试结果

安全评估

方法	路径	说明
POST	/api/evaluation/test	运行安全评估
POST	/api/evaluation/heatmap	获取热力图数据

开发

# 前端开发
cd frontend
npm run dev      # 开发模式
npm run build    # 生产构建

# 后端开发
cd backend
python app.py    # 开发模式（热重载）

许可证

MIT License