• 제목/요약/키워드: Side Channel Attacks

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SSB 암호 알고리즘에 대한 차분 오류 공격 (Differential Fault Attack on SSB Cipher)

  • 강형철;이창훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.48-52
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    • 2015
  • 본 논문에서는 2011년에 제안된 암호와 복호가 동일한 블록 암호 SSB에 대한 차분 오류 공격을 제안한다. 이 알고리즘은 국제표준 블록암호를 기반으로 설계된 블록 암호로써 하드웨어 구현에서 장점을 갖게 설계되었다. 차분 오류 공격은 부채널 공격 기법 중 하나로 오류 주입 공격과 차분 공격을 결합한 것이다. SSB는 하드웨어 환경에 적합한 알고리즘이므로 차분 오류 공격에 대해 안전성을 가져야 한다. 그러나 본 논문에서 제안하는 차분 오류 공격을 이용하면, 1 개의 랜덤 바이트 오류를 주입과 $2^8$의 전수조사를 통해 SSB의 128 비트 비밀키를 복구할 수 있다. 이 결과는 암호와 복호가 동일한 블록 암호 SSB의 안전성을 분석한 첫 번째 결과이다.

연관키 차분 특성을 이용한 Fantomas와 Robin의 키 복구 공격 (Key Recovery Attacks on Fantomas and Robin Using Related-Key Differentials)

  • 김한기;김종성
    • 정보보호학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.803-807
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    • 2018
  • Fantomas와 Robin은 FSE 2014에서 제안된 경량 블록암호 패밀리 LS-designs에 포함되는 블록암호로, 비트슬라이스 구현이 가능한 L-Box와 S-Box를 사용하여 부채널 분석 대응기법인 마스킹 기법을 효율적으로 적용할 수 있도록 설계되었다. 본 논문은 연관키 차분경로 분석을 통한 Fantomas와 Robin의 전체 128비트 키의 복구공격이 각각 $2^{56}$, $2^{72}$의 시간 복잡도와 $2^{52}$, $2^{69}$개의 선택 평문으로 가능함을 보인다.

CRT-RSA 암호시스템에 대한 광학적 오류 주입 공격의 실험적 연구 (Experimental Analysis of Optical Fault Injection Attack for CRT-RSA Cryptosystem)

  • 박제훈;문상재;하재철
    • 정보보호학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.51-59
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    • 2009
  • 중국인의 나머지 정리(Chinese Remainder Theorem, CRT)를 이용하는 RSA 암호시스템을 암호 칩에 구현 할 경우, 암호 칩에서 동작하는 과정 중에 한 번의 오류 주입으로 모듈러스 N의 비밀 소인수 p, q값이 노출될 수 있다. 본 논문에서는 상용 마이크로컨트롤러에 CRT-RSA 암호 시스템을 구현한 후, 레이저 빔과 플래시를 이용한 광학적 오류 주입 방법으로 공격을 시도하고 실험 결과를 분석하였다. 레이저 빔과 플래시를 이용한 오류 주입 공격 실험 결과, 일부 상용 마이크로 컨트롤러는 광학적 오류 주입 공격에 대해 취약한 특성으로 인해 CRT-RSA암호 시스템에 소인수 분해 공격이 적용됨을 확인하였다.

이중 멱승과 오류 확산 기법을 이용한 RSA-CRT에서의 물리적 공격 대응 방법 (Countermeasure for Physical Attack in RSA-CRT using Double Exponentiation Algorithm and Fault Infective Method)

  • 길광은;오두환;백이루;하재철
    • 정보보호학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.33-41
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    • 2010
  • 중국인의 나머지 정리에 기반한 RSA-CRT 알고리즘은 오류 주입 공격에 취약하다는 점이 실험적으로 검증되었다. 본 논문에서는 RSA-CRT 알고리즘에 대한 현재까지의 오류 주입 공격 방어 대책을 분석하고 최근 제시된 Abid와 Wang이 제안한 대응 방법의 취약점을 분석한다. 이를 바탕으로 이중 멱승과 오류 확산 기법을 사용한 오류 주입 공격 대응책을 제시한다. 논문에서 제안한 방식은 오류 확산용 검증 정보를 이중 멱승 기법을 이용하여 효율적으로 계산하도록 하였으며 수동적 부채널 공격인 단순 전력 분석 공격과 (N-1) 공격에 강한 멱승 알고리즘을 개발하였다.

축소된 SMS4 블록 암호에 대한 향상된 안전성 분석 (Improved Security Analysis of Reduced SMS4 Block Cipher)

  • 김태현;김종성;홍석희;성재철;이창훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.3-10
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    • 2009
  • 본 논문에서는 중국 무선 네트워크 표준 WAPI에 사용되고 있는 블록 암호 SMS4에 대한 향상된 차분 공격 및 선형 공격을 소개한다: 먼저, SMS4의 전체 32 라운드 중 20또는 21 라운드에 적용된 기존 차분 공격을 22 라운드 차분 공격으로 확장하는 방법을 소개한다. 또한 22 라운드로 축소된 SMS4에 적용된 기존 선형 공격의 복잡도, $2^{119}$기지 평문, $2^{109}$ 메모리 바이트, $2^{117}$의 암호와 과정을 새로운 선형 근사식을 이용하여 $2^{117}$기지 평문, $2^{109}$ 메모리 바이트, $2^{112.24}$ 암호와 과정으로 향상시킨다. 본 논문의 분석 결과는 SMS4에 대해 알려진 공격 중 최상의 공격이다.

Double Sieve Collision Attack Based on Bitwise Detection

  • Ren, Yanting;Wu, Liji;Wang, An
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권1호
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    • pp.296-308
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    • 2015
  • Advanced Encryption Standard (AES) is widely used for protecting wireless sensor network (WSN). At the Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (CHES) 2012, G$\acute{e}$rard et al. proposed an optimized collision attack and break a practical implementation of AES. However, the attack needs at least 256 averaged power traces and has a high computational complexity because of its byte wise operation. In this paper, we propose a novel double sieve collision attack based on bitwise collision detection, and an improved version with an error-tolerant mechanism. Practical attacks are successfully conducted on a software implementation of AES in a low-power chip which can be used in wireless sensor node. Simulation results show that our attack needs 90% less time than the work published by G$\acute{e}$rard et al. to reach a success rate of 0.9.

Symmetric Adiabatic Logic Circuits against Differential Power Analysis

  • Choi, Byong-Deok;Kim, Kyung-Eun;Chung, Ki-Seok;Kim, Dong-Kyue
    • ETRI Journal
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    • 제32권1호
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    • pp.166-168
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    • 2010
  • We investigate the possibility of using adiabatic logic as a countermeasure against differential power analysis (DPA) style attacks to make use of its energy efficiency. Like other dual-rail logics, adiabatic logic exhibits a current dependence on input data, which makes the system vulnerable to DPA. To resolve this issue, we propose a symmetric adiabatic logic in which the discharge paths are symmetric for data-independent parasitic capacitance, and the charges are shared between the output nodes and between the internal nodes, respectively, to prevent the circuit from depending on the previous input data.

Efficient Masking Methods Appropriate for the Block Ciphers ARIA and AES

  • Kim, Hee-Seok;Kim, Tae-Hyun;Han, Dong-Guk;Hong, Seok-Hie
    • ETRI Journal
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    • 제32권3호
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    • pp.370-379
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    • 2010
  • In this paper, we propose efficient masking methods for ARIA and AES. In general, a masked S-box (MS) block can be constructed in different ways depending on the implementation platform, such as hardware and software. However, the other components of ARIA and AES have less impact on the implementation cost. We first propose an efficient masking structure by minimizing the number of mask corrections under the assumption that we have an MS block. Second, to make a secure and efficient MS block for ARIA and AES, we propose novel methods to solve the table size problem for the MS block in a software implementation and to reduce the cost of a masked inversion which is the main part of the MS block in the hardware implementation.

JMP+RAND: 바이너리 난수 삽입을 통한 메모리 공유 기반 부채널 공격 방어 기법 (JMP+RAND: Mitigating Memory Sharing-based Side-channel Attacks by Embedding Random Values in Binaries)

  • 김태훈;신영주
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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    • pp.456-458
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    • 2019
  • 정보보안을 달성하기 위해서 컴퓨터가 보급된 이래로 많은 노력이 이루어졌다. 그중 메모리 보호 기법에 대한 연구가 가장 많이 이루어졌지만, 컴퓨터의 성능 향상으로 이전의 메모리 보호 기법들의 문제들이 발견되고, 부채널 공격의 등장으로 새로운 방어책이 필요 되었다. 본 논문에서는 프로그램에 정적 바이너리 재작성(Static Binary Rewriting) 기법을 통해 페이지(Page)마다 4~8byte 의 난수를 삽입하여 메모리 공유 기반 부채널 공격을 방어할 수 있는 2 가지 방법을 제시한다. 최근 아키텍처는 분기 예측(Branch Prediction)을 통해 jmp 명령어에 대한 분기처리가 매우 빠르고 정확하게 처리되기 때문에 난수를 삽입할 때 사용하는 jmp+rand 방식은 오버헤드가 매우 낮다. 또한 특정 프로그램에만 난수 삽입이 가능하므로 특히 클라우드 환경에서 중복제거 기능과 함께 사용하면 높은 효율성을 보일 수 있다고 예상한다.

PIM을 활용한 ORAM 가속화 연구 (Accelerating ORAM with PIM)

  • 신수환;이호준
    • 정보보호학회논문지
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    • 제33권2호
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    • pp.235-242
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    • 2023
  • ORAM(Oblivious RAM)은 사용자가 믿을 수 없는 서버, 혹은 하드웨어를 이용할 때 해당 기기에서 발생할 수 있는 부채널 공격을 방어할 수 있는 알고리즘이다. ORAM은 데이터 접근 패턴을 감추어 해당 접근패턴을 통해 정보가 유실되는 것을 방어하게 된다. 그러나, ORAM은 하드웨어의 보안을 강화하나 그로 얻는 이점에 비해 훨씬 큰 처리 속도 감소를 유발하는 단점이 존재하여 현재까지 실용화 되지 못하였다. 본 논문에서는 새롭게 개발되고 있는 하드웨어인 PIM(Process In Memory)를 활용하여 ORAM을 가속화하여 실용적으로 활용할 수 있는 방안을 모색해 보고자 한다.