論文の概要: Automated Verification of Correctness for Masked Arithmetic Programs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.16596v1
• Date: Fri, 26 May 2023 02:55:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-24 05:24:11.769182
• Title: Automated Verification of Correctness for Masked Arithmetic Programs
• Title（参考訳）: マスキング算術プログラムの正しさの自動検証
• Authors: Mingyang Liu and Fu Song and Taolue Chen
• Abstract要約: 標数 2 のガロア場上のマスク付き算術プログラムの問題について検討する。 本稿では,ランダムなテストとSMTによる問題解決を支援する,項書き換えに基づく自動手法を提案する。 このアプローチを新しいツールであるFISCHERとして実装し、様々なベンチマークで広範な実験を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.9330271653905235
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Masking is a widely-used effective countermeasure against power side-channel attacks for implementing cryptographic algorithms. Surprisingly, few formal verification techniques have addressed a fundamental question, i.e., whether the masked program and the original (unmasked) cryptographic algorithm are functional equivalent. In this paper, we study this problem for masked arithmetic programs over Galois fields of characteristic 2. We propose an automated approach based on term rewriting, aided by random testing and SMT solving. The overall approach is sound, and complete under certain conditions which do meet in practice. We implement the approach as a new tool FISCHER and carry out extensive experiments on various benchmarks. The results confirm the effectiveness, efficiency and scalability of our approach. Almost all the benchmarks can be proved for the first time by the term rewriting system solely. In particular, FISCHER detects a new flaw in a masked implementation published in EUROCRYPT 2017.
• Abstract（参考訳）: マスキングは、暗号アルゴリズムを実装するためのパワーサイドチャネル攻撃に対して広く使われている効果的な対策である。 驚くべきことに、いくつかの形式的検証技術が基本的な問題、すなわち、マスクされたプログラムと元の(マスクされていない)暗号アルゴリズムが機能的等価であるかどうかに対処している。 本稿では,標数 2 のガロア体上のマスキング演算プログラムのこの問題について検討する。 我々は,ランダムテストとsmt解法によって支援される項書き換えに基づく自動アプローチを提案する。 全体的なアプローチは健全であり、実際に適合する特定の条件下で完了します。 このアプローチを新しいツールであるFISCHERとして実装し、様々なベンチマークで広範な実験を行う。 その結果,提案手法の有効性,効率性,スケーラビリティが確認された。 ほとんど全てのベンチマークは、項書き換えシステムだけで初めて証明できる。 特に、FISCHERはEUROCRYPT 2017で発表されたマスク実装の新たな欠陥を検出する。

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