查找S盒是分组密码设计中的一种重要操作,也是防御传统线性和差分分析的有效手段,但是当考虑到密码实现泄露的物理效应信息时,其却成为了密码系统最脆弱的一部分.文中对使用S盒的分组密码故障攻击进行了研究,给出了一种针对Camellia的改进差分故障分析方法.首先,将针对使用S盒的分组密码差分故障分析归结为求解S盒输入和输出差分问题,给出了基本的差分故障分析模型并演化出了SPN和Feistel结构分组密码的差分故障分析模型.然后,提出了针对Camellia的改进差分故障分析方法,对攻击复杂度进行了分析,并通过仿真实验进行验证.结果表明,由于扩散函数的可逆性和Feistel结构,Camellia易遭受深度差分故障分析,16次和24次故障注入即可分别恢复Camellia-128和Camellia-192/256主密钥.最后,分析了密码设计中的查找S盒操作和针对密码实现物理效应的攻击之间的矛盾,并讨论了分组密码故障攻击可能的发展趋势.