• 정보보호학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.57-64
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• 2003

최근 스마트 카드와 같은 정보보호 장치에 대한 물리적 공격 중 소비 전력 분석을 통해 비밀키를 알아내는 전력분석 공격이 위협적이다. 본 논문에서는 전력분석 공격 중 단순 전력분석(SPA) 공격 및 차분 전력분석(DPA) 공격에 대응할 수 있는 방안을 분석하고 타원곡선 암호시스템에 대해 스칼라 곱셈의 연산량을 줄일 수 있는 방안을 제안한다. 제안하는 스칼라 곱셈 알고리듬은 DPA 공격을 방어하기 위해 비밀키에 랜덤성을 부여하였으며 SPA 공격에 대응하면서 계산 효율을 높이기 위해 비밀키를 절반으로 folding하는 기법을 사용하였다. 제안 알고리듬은 하나의 사전 계산정보를 이용하여 SPA와 DPA 공격을 방어하면서도 스칼라 곱셈 연산량을 이진 방식에 비해 약 33%정도 개선하였다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2002년도 종합학술발표회논문집
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• pp.575-579
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• 2002

스마트카드는 내부의 암호 알고리듬이 수행될 때, 비밀키와 관련된 여러 가지 물리적인 정보가 누출될 가능성이 있다. 이러한 물리적 정보 중에서 소비되는 전력을 측정하고 분석하는 차분 전력분석 공격은 매우 강력한 방법이다. 본 논문에서는 시차공격과 단순전력분석 공격에 대응하는 몽고메리 멱승 알고리듬과 스칼라 상수배 알고리듬이 구현된 스마트카드에서 차분 전력 분석 공격의 방법 중에서 동일한 메시지를 이용하는 MESD 공격을 실험하고 실험과정에서 소모전력의 측정 개수와 표본화율 그리고 잡음의 관계를 분석한다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2001년도 종합학술발표회논문집
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• pp.9-14
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• 2001

부-채널 공격 중에서 가장 핵심이 되는 전력분석 공격은 여러 가지 암호알고리듬이 장착된 스마트 카드 시스템에 대해 공격이 이루어졌으며, 대부분 이 전력분석 공격에 취약한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 AES로 채택된 Rijndael 알고리듬에 대하여 스마트 카드 구현시 고려되는 전력분석 공격중에서 hamming weight 모델을 이용한 세가지의 DPA 공격을 제시하고 그 대응방안을 설명한다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.141-147
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• 2006

부채널 정보를 이용한 공격이 제안된 이후, 스마트카드와 RFID와 같은 저 전력 정보보호 장치 내부의 암호 프로세서에서 소비되는 전력을 분석하여 암호 연산에 사용된 비밀 정보를 알아내는 공격 방법은 가장 위협적인 물리적 공격 방법으로 알려져 있다. 하지만 측정된 소비 전력 신호를 시간 영역에서 분석하는 기존의 분석 기법들은 암호 연산 시점이 시간 축 상에서 동일하여야 된다는 단점을 가지고 있다. 제안하는 주파수 분석 공격 방법은 공격이 적용되는 장치에서 측정된 시간 영역에서 정렬되지 않는 신호를 Fourier 변환을 하여 주파수 영역에서 분석함으로써 기존 전력 분석 공격이 시간 영역에서 정렬된 소비 전력 신호를 필요로 하는 문제점을 해결하였다. UC Berkeley에서 제작된 능동형 RFID 모듈에 국내 표준인 ARIA 알고리즘을 응용프로그램으로 탑재하여 기존 전력 분석 공격과 제안하는 주파수 분석 공격을 적용하여 결과를 분석 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.221-223
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• 2014

P. Kocher 등이 제안한 전력분석공격에는 단순전력분석(SPA), 차분전력분석(DPA), 상관전력분석(CPA)이 있으며, 이러한 공격기법은 암호 알고리즘의 이론적인 취약점이 아닌 암호화 과정에서 누설되는 소모전력을 이용하여 공격한다. 또한 알고리즘이 구현된 방법 또는 환경에 따라 적용이 가능한 공격기법이기에 많은 대응기술들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력분석공격에 대해 살펴보고 최근까지 연구된 대응기술들을 분석하고자 한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권9호
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• pp.393-398
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• 2013

본 논문에서는 일차 전력 분석에 안전한 AES의 마스킹 기법을 분석할 수 있는 새로운 충돌쌍 공격을 제안한다. 제안하는 충돌쌍 공격은 기존 충돌쌍 공격의 단점인 선택 평문 공격의 단점을 극복하고 기지 평문 공격이 가능하도록 구성되어진다. 또한 제안하는 분석기법은 이차 전력분석보다 효율적이며 최근 제안된 충돌쌍 공격에 요구되는 파형 개수에 비해 약 1/27.5배의 파형만을 요구한다. 논문에 포함된 실험 결과들은 이러한 사실을 뒷받침한다. 본 논문에서는 또한 새로운 분석 기법과 함께 이 방법을 방어할 수 있는 간단한 대응방법을 소개하도록 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.109-115
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• 2010

차분 전력 분석(Differential Power Analysis, DPA) 기법은 암호화 과정 중 발생하는 누설정보를 이용하는 효과적인 부채널 공격(side-channel attack, SCA) 종의 하나로 알려져 있다. 그러나 공격에 사용되는 누설 전력 신호에는 암호화와 관련이 없는 동작에 의해 야기된 전력 신호가 함께 포함되어 있으며, 이로 인해 공격의 효율성이 크게 저하된다. 따라서 본 논문에서는 차분 전력 분석 기법의 공격 성능을 향상시키기 위해, 측정된 전력 신호로부터 암호화 과정에 관련된 부분만을 추출하는 전처리 방법을 제안한다. 모의실험 결과를 통해 제안된 전처리 방법을 적용한 차분 전력 분석 공격은 기존의 차분 전력 분석 공격에 비해 매우 적은 수의 누설 전력 신호만으로도 암호화 알고리즘에 사용된 비밀 키를 찾을 수 있음을 보인다.

• 정보보호학회지
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• 제19권2호
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• pp.53-62
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• 2009

최근 금융권을 포함한 여러 분야에서 스마트카드의 활용이 급증함에 따라 IC 칩을 내장한 카드의 부채널 공격에 대한 안전성이 이슈가 되고 있다. 부채널 공격이란 IC 카드와 같은 저 전력의 정보보호 장치에 암호 알고리듬을 구현하였을 때 누출되는 연산 시간, 소비 전력, 전자파 등의 부채널 정보를 이용하여 구현된 암호 알고리듬의 비밀 정보를 알아내는 공격 방법이다. Kocher에 의해 부채널 공격이 소개된 이후, 많은 연구 그룹들에 의해 이론적인 연구와 실험적인 연구가 이루어져 왔다. 본 고에서는 시파 분석 공격, 전력 분석 공격, 전자파 분석 공격, 오류 분석 공격 등의 다양한 부채널 공격 방법들과 최근까지의 부채널 공격 실험 동향에 대해서 소개하고 국내외 연구 그룹들에 의해 진행된 실험 결과들을 고찰한다. 또한, 보유하고 있는 부채널 공격에 필요한 실험 장비와 지금까지의 부채널 공격 실험 결과들을 소개한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1276-1284
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• 2017

우리나라 경량 블록암호 표준인 LEA 알고리듬을 8-비트 데이터 패스의 하드웨어로 구현하고, 구현된 LEA-128 암호 프로세서에 대해 상관관계 전력분석 공격의 취약성을 분석하였다. 본 논문에서 적용된 CPA는 공격을 위해 가정된 라운드키 값으로 계산된 데이터의 해밍 거리와 LEA 암호 프로세서의 전력 소모량 사이의 상관 계수를 분석함으로써 올바른 라운드키 값을 검출한다. CPA 공격 결과로, 최대 상관계수가 0.6937, 0.5507인 올바른 라운드키 값이 검출되었으며, 블록암호 LEA가 전력분석 공격에 취약함이 확인되었다. CPA 공격에 대한 대응 방안으로 TRNG(True Random Number Generator) 기반의 매스킹 방법을 제안하였다. TRNG에서 생성되는 난수를 암호화 연산 중간 값에 더하는 마스킹 기법을 적용한 결과, 최대 상관계수가 0.1293와 0.1190로 매우 작아 잘못된 라운드키 값이 분석되었으며, 따라서 제안된 마스킹 방법이 CPA 공격에 강인함을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.35-45
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• 2011

최근 유럽연합의 eSTREAM 공모사업에서 소프트웨어 분야에 선정된 Salsa20/12 알고리즘은 제한된 메모리의 8비트 MCU 상에서 AES보다 우수한 성능을 보여주는 스트림 암호이다. 또한 이론적 분석에 따르면 시차분석공격에 대한 취약성은 없으며, 전력분석 공격의 어려움에 대해서는 하위수준(low)로 평가되었으나, 현재까지 실제 전력분석 공격의 연구 결과가 발표된 바 없다. 따라서 본 논문에서는 소프트웨어 기반 Salsa20/12 에 대한 상관도 전력분석 공격 방법을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다. 실험을 위해서 프로그래밍이 가능한 8비트 RISC 계열의 AVR 마이크로프로세서 (ATmega128L)를 장착한 실험보드에 전력분석 공격의 대응방법이 적용되지 않은 시스템을 구현하고, 해밍무게 모델을 적용한 전력분석 공격을 실시하였다.