論文の概要: Testing side-channel security of cryptographic implementations against future microarchitectures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.00641v1
- Date: Thu, 1 Feb 2024 14:56:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-25 12:08:11.071905
- Title: Testing side-channel security of cryptographic implementations against future microarchitectures
- Title（参考訳）: 将来のマイクロアーキテクチャに対する暗号実装のサイドチャネルセキュリティテスト
- Authors: Gilles Barthe, Marcel Böhme, Sunjay Cauligi, Chitchanok Chuengsatiansup, Daniel Genkin, Marco Guarnieri, David Mateos Romero, Peter Schwabe, David Wu, Yuval Yarom,
- Abstract要約: 最近の研究は、新しいマイクロアーキテクチャー最適化がPandoraのマイクロアーキテクチャー攻撃の箱を開くかもしれないことを示唆している。
我々はLmSpecと呼ばれる表現力のあるドメイン固有言語を開発し、チップベンダーは与えられた最適化のためのリークモデルを指定することができる。
5つの人気ライブラリの8つのプリミティブの25実装に対する18のマイクロアーキテクチャ最適化に関する実証的研究を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.73923812516342
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: How will future microarchitectures impact the security of existing cryptographic implementations? As we cannot keep reducing the size of transistors, chip vendors have started developing new microarchitectural optimizations to speed up computation. A recent study (Sanchez Vicarte et al., ISCA 2021) suggests that these optimizations might open the Pandora's box of microarchitectural attacks. However, there is little guidance on how to evaluate the security impact of future optimization proposals. To help chip vendors explore the impact of microarchitectural optimizations on cryptographic implementations, we develop (i) an expressive domain-specific language, called LmSpec, that allows them to specify the leakage model for the given optimization and (ii) a testing framework, called LmTest, to automatically detect leaks under the specified leakage model within the given implementation. Using this framework, we conduct an empirical study of 18 proposed microarchitectural optimizations on 25 implementations of eight cryptographic primitives in five popular libraries. We find that every implementation would contain secret-dependent leaks, sometimes sufficient to recover a victim's secret key, if these optimizations were realized. Ironically, some leaks are possible only because of coding idioms used to prevent leaks under the standard constant-time model.
- Abstract（参考訳）: 将来のマイクロアーキテクチャは、既存の暗号実装のセキュリティにどのように影響しますか?
トランジスタのサイズを縮小し続けることができないため、チップベンダーは計算の高速化のために新しいマイクロアーキテクチャー最適化を開発し始めている。
最近の研究 (Sanchez Vicarte et al , ISCA 2021) は、これらの最適化がPandoraのマイクロアーキテクチャ攻撃の箱を開くかもしれないことを示唆している。
しかし、将来の最適化提案のセキュリティへの影響を評価するためのガイダンスはほとんどない。
チップベンダーがマイクロアーキテクチャ最適化が暗号実装に与える影響を探るため、我々は開発を行っている。
i) LmSpecと呼ばれる表現力のあるドメイン固有言語で、与えられた最適化のためのリークモデルを指定することができる。
(ii) LmTestと呼ばれるテストフレームワークは、所定の実装内で指定されたリークモデルの下でリークを自動的に検出する。
このフレームワークを用いて,5つの人気ライブラリの8つのプリミティブの25実装に対して,提案した18のマイクロアーキテクチャ最適化に関する実証的研究を行った。
これらの最適化が実現すれば、すべての実装が秘密に依存したリークを含んでいて、被害者の秘密鍵を回復するのに十分な場合もあることが分かりました。
皮肉なことに、いくつかのリークは、標準的な定時モデルの下でのリークを防ぐために使用される符号化イディオムのためのみ可能である。
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