• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.521-524
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• 2004

For implementation of Cryptographic algorithms, security against implementation attacks such as side-channel attacks as well as the speed and the size of the circuit is important. Power Analysis attacks are powerful techniques of side-channel attacks to exploit secret information of crypto-processors. In this thesis the FPGA implementation of versatile elliptic crypto-processor is described. Explain the analysis of power consumption of ALTERA FPGA(FLEX10KE) that is used in our hand made board. Conclusively this thesis presents clear proof that implementations of Elliptic Curve Crypto-systems are vulnerable to Differential Power Analysis attacks as well as Simple Power Analysis attacks.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권1호
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• pp.138-145
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• 2019

With the application of digital technology to safety-critical infrastructures, cyber-attacks have emerged as one of the new dangerous threats. In safety-critical infrastructures such as a nuclear power plant (NPP), a cyber-attack could have serious consequences by initiating dangerous events or rendering important safety systems unavailable. Since a cyber-attack is conducted intentionally, numerous possible cases should be considered for developing a cyber security system, such as the attack paths, methods, and potential target systems. Therefore, prior to developing a risk-informed cyber security strategy, the importance of cyber-attacks and significant critical digital assets (CDAs) should be analyzed. In this work, an importance analysis method for cyber-attacks on an NPP was proposed using the probabilistic safety assessment (PSA) method. To develop an importance analysis framework for cyber-attacks, possible cyber-attacks were identified with failure modes, and a PSA model for cyber-attacks was developed. For case studies, the quantitative evaluations of cyber-attack scenarios were performed using the proposed method. By using quantitative importance of cyber-attacks and identifying significant CDAs that must be defended against cyber-attacks, it is possible to develop an efficient and reliable defense strategy against cyber-attacks on NPPs.

• ETRI Journal
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• 제38권2호
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• pp.387-396
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• 2016

This paper introduces a new type of collision attack on first-order masked Advanced Encryption Standards. This attack is a known-plaintext attack, while the existing collision attacks are chosen-plaintext attacks. In addition, our method requires significantly fewer power measurements than any second-order differential power analysis or existing collision attacks.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.39-49
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• 2020

본 논문에서는 중국 표준 블록 암호 알고리즘인 SM4가 부채널 공격에 취약함을 보이고 그에 대한 대응책을 제안하고자 한다. 먼저, SM4는 차분 전력 분석(DPA)과 상관 전력 분석(CPA)에 기반한 공격에 의해 쉽게 비밀 키가 노출됨을 확인하였다. 논문에서는 공격 취약 요소를 분석하고 데이터 마스킹에 기반한 전력 분석 공격 대응 기법을 설계하였다. 제안한 SM4에 대한 1차 마스킹 기법은 딥 러닝 기반의 다층 퍼셉트론(MLP) 모델을 이용한 공격 프로파일링(profiling) 기반 공격에는 여전히 취약하지만, 차분 전력 분석이나 상관 전력 분석과 같은 비프로파일링(non-profiling) 공격에는 충분히 대응할 수 있음을 확인하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권3호
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• pp.579-586
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• 2018

SPA(Simple Power Analysis)와 DPA(Differential Power Analysis) 공격은 1999년 Kocheretal.[2]이 소개한 부채널 공격(SCA, Side Channel Attacks)으로 SPA는 공격자가 전력소비 또는 전자기 방사선과 같은 단일 측정 트레이스에 대한 부채널 정보를 수집 및 분석해 키를 유추하고 DPA는 동일한 키로 암호화한 서로 다른 평문과 같은 여러 측정 트레이스에 대한 부채널 정보를 수집하고 이에 대한 차분을 이용해 키를 유추하는 보다 정교한 공격방법이다. SPA와 DPA는 공격자가 수집할 수 있는 부채널 정보를 본질적으로 줄여 대응해야 하기 때문에 SPA와 DPA에 대한 대응에는 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 SPA및 DPA와 같은 수동적 부채널 공격에 대응하기 위한 ISAP[8] 스킴에 대한 안전성에 대해 다루고 있고 기존에 부채널 공격에 대응하기 위한 기법 Rekeying 기법과 스펀지 구조를 다루고 있다. 또한, 본 논문에서는 Rekeying 기법과 스펀지 구조에 기반해 보다 안전한 암호화 및 인증을 제공하는 개선된 ISAP 스킴을 제안하고자 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.35-43
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• 2003

타원곡선 암호시스템에서 스칼라 곱셈의 랜덤화는 부-채널공격 대응방법의 기본적인 개념 중의 하나이다. 본 논문에서는 랜덤 m-ary 리코딩 알고리듬에 기반한 랜덤 m-ary 방법으로 단순/차분 전력분석 공격의 대응 방법을 제안한다. 제안 방법은 표준의 m-ary 방법보다 부가적인 연산량이 요구되지만 비밀키와 독립적인 소모전력을 생성한다. 따라서 랜덤한 윈도우 사이즈를 이용한 연산 과정이 SPA/DPA 공격에 대응할 수 있으므로 제안하는 대응방법은 스마트카드의 부-채널공격에 향상된 안전성을 제공한다.

• ETRI Journal
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• 제29권5호
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• pp.619-632
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• 2007

Side channel attacks are a very serious menace to embedded devices with cryptographic applications. To counteract such attacks many randomization techniques have been proposed. One efficient technique in elliptic curve cryptosystems randomizes addition chains with binary signed digit (BSD) representations of the secret key. However, when such countermeasures have been used alone, most of them have been broken by various simple power analysis attacks. In this paper, we consider combinations which can enhance the security of countermeasures using BSD representations by adding additional countermeasures. First, we propose several ways the improved countermeasures based on BSD representations can be attacked. In an actual statistical power analysis attack, the number of samples plays an important role. Therefore, we estimate the number of samples needed in the proposed attack.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.356-360
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• 2006

Recently, many power analysis attacks have been proposed. Since the attacks are powerful, it is very important to implement cryptosystems securely against the attacks. We propose countermeasures against power analysis attacks for elliptic curve cryptosystems based on Koblitz curves (KCs), which are a special class of elliptic curves. That is, we make our countermeasures be secure against SPA, DPA, and new DPA attacks, specially RPA, ZPA, using a random point at each execution of elliptic curve scalar multiplication. And since our countermeasures are designed to use the Frobenius map of KC, those are very fast.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.1127-1136
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• 2021

전력 분석 공격에서 소비 전력 파형의 잡음과 정렬 불량은 공격 성공 여부를 좌우하는 주요한 요인이다. 따라서 이를 완화하기 위한 여러 연구가 수행되고 있으며 웨이블릿 변환 기반의 신호처리 방법도 그중 하나이다. 대부분의 웨이블릿을 사용한 연구에서는 파형 압축할 수 있는 이산 웨이블릿 변환을 사용해 왔는데, 그 이유는 연속 웨이블릿변환 기법이 선택된 스케일의 개수에 따라 데이터 크기 및 분석 시간이 증가할 뿐만 아니라 효율적인 스케일 선택 방법도 없기 때문이다. 본 논문에서는 전력 분석 공격에 최적화된 연속 웨이블릿 변환의 효율적인 스케일 선택 방법을 제안하며 이를 이용해 파형을 인코딩할 경우 분석 성능이 크게 향상될 수 있음을 보인다. 비프로파일링 공격인 CPA(Correlation Power Analysis) 및 DDLA(Differential Deep Learning Analysis) 공격 실험 결과, 제안하는 방법이 잡음 감쇄와 파형 정렬에 효과적임을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1094-1107
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• 2013

NTRU cryptosystem has been suggested for protecting wireless body area networks, which is secure in the sense of traditional cryptanalysis. In this paper, we fulfill the first power analysis attack on the ultra-low-power environment of wireless body area networks. Specifically, two practical differential power analyses on NTRU algorithm are proposed, which can attack the existing countermeasures of NTRU. Accordingly, we suggest three countermeasures against our attacks. Meanwhile, practical experiments show that although the attacks in this paper are efficient, our countermeasures can resist them effectively.