数据的加密和解密技术被广泛应用于信息的传递,所以相关算法的安全性在金融和其他领域占有极其重要的地位。出于对国家金融安全等多种因素的考虑,我国的金融IC卡要支持自主设计的国密SM4和SM2算法。侧信道攻击方法作为一种新型的密码分析方法,其利用密码芯片运行过程中泄露的物理信息来破解密码系统,这种攻击方法已经对密码系统的安全性构成了严重的实际威胁。由于目前国密SM4和SM2算法缺乏相关侧信道攻击的研究,所以本文主要对这两种国密算法进行功耗攻击方法的研究,并在此基础上提出相对应的防护策略。首先,本论文设计了基于Riscure芯片安全性测评设备的国密SM4算法攻击平台。通过对三款不同的接触式智能IC卡进行功耗攻击,验证了攻击平台的正确性和有效性。之后针对具有常见防护措施的SM4算法进行了功耗攻击分析。论文详细分析了软件冗余防护,时钟随机化,冗余轮运算和掩码技术的功耗攻击方法和防护效果。在此过程中提出了SM4算法的频域攻击方法。针对于这些攻击方法,比较了对应的防护措施的安全性。其次,论文在对传统能量攻击模型进行分析的基础上,基于遗传算法提出了一种新型能量攻击模型。不同于传统能量攻击模型,这种模型结合了遗传算法,使得能量模型能够更准确表述真实的能量消耗情况。新模型同时利用多个S盒的泄露信息,提高了攻击效率。通过用SM4算法和DES算法进行验证,新模型使得攻击成功所需要的功耗曲线数目最高减少了52%。最后,论文还对国密SM2解密算法进行了模板攻击研究。在建立好攻击模板库后,攻击只需采集1条SM2解密功耗曲线就可获得正确密钥信息。256比特的SM2算法密钥平均可以获得225比特,恢复率达88%。最终成功完成了对具有国密SM2算法的接触式智能IC卡进行功耗攻击,并提出时钟随机化、密钥随机化、基点随机化和随机插入冗余操作都是可行的防护策略。