随着近年来计算机通信技术以及电子信息技术的飞速发展,保证数据的私密性和通信的安全性也显得越来越重要,在生活中像IC卡等密码相关设备已经得到了广泛的应用,因此保证智能卡等嵌入式设备中的数据安全和网络通信安全也越来越具有挑战性,这些设备在进行密码操作时会附带着产生功耗、电磁辐射等等一些无法避免的物理信息,这些泄露的信息能够被利用来获取用户的敏感信息。侧信道攻击(SCA,又叫做旁路攻击)作为密码学的重要分支,结合密码算法的具体实现以及算法执行时所泄露的侧信息,能够缩小密钥空间或者直接得到密钥。近几年,旁路攻击已经成为密码设备一种强有力的攻击方式。也产生了许多旁路攻击的方法,比如时间攻击,电磁辐射攻击,能量分析攻击(包括简单能量分析,差分能量分析以及相关能量分析攻击等等),故障攻击等。在侧信道分析中,能量攻击分析是最简单和有效的攻击方式,因此也备受研究者的关注。其中相关能量分析攻击已经成为最普遍的旁路攻击方法。在本文中,我们介绍了一种改进的相关能量分析方法。在采集了密码设备加密或者解密数据时泄露的功耗后,我们并不像CPA那样直接在对齐后的能量迹上进行相关分析,而是首先对采集的能量迹进行预处理操作,在这个步骤中我们减少了采集的测信息中的部分噪音,从而提高了采集信息的信噪比。在预处理能量迹之前,我们引入了一种能量迹单元向量表示的方法来描述我们需要处理的能量迹的基本单元,并给出了这种向量表示的定义以及一些性质。基于这种向量表示的方法,我们从理论上分析了在差分能量迹中噪音有效减少,因此预处理过的能量迹与未处理过的能量迹相比,预处理的能量迹提高了信噪比(SNR),同时我们也分析了差分汉明重量模型能够很好的模拟差分功耗。基于差分能量迹我们介绍了改进的相关能量分析攻击(Improved CPA,下面叫做ICPA)的完整步骤并给出了ICPA的相关系数的计算方法。实验结果也验证了改进的相关性能量分析攻击具有更好的表现和性能。