t检验是检测密码芯片侧信道能量信息泄漏的重要方法。为提升t检验对分组密码安全性的评估能力,从而更好地对密码芯片进行有针对性的防护,本文通过研究t检验在检测分组密码能量信息泄漏过程中的t检验位位宽设置、t检验位排序和多重t检验等问题,改进已有t检验方法,提升泄漏检测的效率和准确性,进而提升t检验对密码芯片侧信道安全性的评估能力。主要内容如下:t检验位位宽设置方法研究。利用t检验检测分组密码的能量信息泄漏时,随机地设置t检验位位宽会限制检验效率的提升。因此,有必要对泄漏检测过程中t检验位位宽的设置方法进行研究。首先,分析能量消耗中信号分量和噪声分量的特征,利用基于汉明重量的能耗模型推导了能量迹样本量与t检验过程信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)的关系;随后引入两个针对于能量迹单个采样点泄漏的能耗模型,基于实测能耗数据对检验位位宽不同的t检验过程的SNR进行了分析计算,总结得到了t检验过程SNR与检验位位宽的关系;进一步通过能量迹样本量、SNR与检验位位宽三者的关系明确了t检验位位宽与检验效率的关系,据此提出了一种设置t检验位位宽的方法并以AES算法为例进行了验证,结果表明在能量迹样本量充足的情况下,所提位宽设置方法能显著增强t检验的泄漏检测能力。t检验位排序方法研究。已有t检验方法未对各t检验位的受检顺序进行确定,这使得t检验不能对密码芯片运行过程中产生的能量信息泄漏进行最大程度的利用,进而影响t检验效率。因此,有必要对t检验位的受检顺序排列问题进行研究。首先选定S盒输出这一分组密码的关键中间状态作为研究对象,通过对比S盒设计过程中的各项指标选择其非线性性质进行深入研究;以非线性度为参量,引入Walsh谱和布尔函数对分组密码S盒的非线性性质进行了研究;引入透明阶的概念,通过推导透明阶与非线性度的关系得出了S盒输出的能量信息泄漏程度与各输出位非线性度的关系。根据这一关系提出了一种对分组密码关键t检验位进行排序的方法,并以DES算法为例进行了验证,结果表明所提检验位排序方法能够有效提升t检验检测效率。多重t检验问题研究。为应对实际泄漏检测过程中遇到的多重t检验问题,提出了一种能够提升多重t检验检测效力的方法。对多重假设检验问题进行了描述,分析了已有控制多重假设检验问题的方法。研究了能量信息泄漏检测过程,提出利用PCA对能量迹降维的方法估计多重t检验中真实假设占比,进而调整多重检验中的显著性水平;结合增大多重检验阈值的方法对已有控制多重t检验差错率的方法进行了改进。以AES算法为例进行了验证,验证结果表明该方法能在控制多重t检验的误判率的同时有效提高检验效力。