論文の概要: Systematic Use of Random Self-Reducibility against Physical Attacks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.05193v1
• Date: Wed, 8 May 2024 16:31:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-09 13:55:22.263912
• Title: Systematic Use of Random Self-Reducibility against Physical Attacks
• Title（参考訳）: 身体的攻撃に対するランダム自己再現性の体系的利用
• Authors: Ferhat Erata, TingHung Chiu, Anthony Etim, Srilalith Nampally, Tejas Raju, Rajashree Ramu, Ruzica Piskac, Timos Antonopoulos, Wenjie Xiong, Jakub Szefer,
• Abstract要約: 本研究は,パワーサイドチャネルやフォールトインジェクション攻撃を含む物理攻撃に対する,ブラックボックスソフトウェアに基づく新しい対策を提案する。 このアプローチでは、ランダムな自己認識性と自己正当性の概念を使用して、保護のための実行にランダムさと冗長性を追加する。 RSA-CRTシグネチャアルゴリズムとKyber Key Generation公開鍵暗号システムに対して,この対策のエンドツーエンド実装を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.581645335323655
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This work presents a novel, black-box software-based countermeasure against physical attacks including power side-channel and fault-injection attacks. The approach uses the concept of random self-reducibility and self-correctness to add randomness and redundancy in the execution for protection. Our approach is at the operation level, is not algorithm-specific, and thus, can be applied for protecting a wide range of algorithms. The countermeasure is empirically evaluated against attacks over operations like modular exponentiation, modular multiplication, polynomial multiplication, and number theoretic transforms. An end-to-end implementation of this countermeasure is demonstrated for RSA-CRT signature algorithm and Kyber Key Generation public key cryptosystems. The countermeasure reduced the power side-channel leakage by two orders of magnitude, to an acceptably secure level in TVLA analysis. For fault injection, the countermeasure reduces the number of faults to 95.4% in average.
• Abstract（参考訳）: 本研究は,パワーサイドチャネルやフォールトインジェクション攻撃を含む物理攻撃に対する,ブラックボックスソフトウェアに基づく新しい対策を提案する。 このアプローチでは、ランダムな自己認識性と自己正当性の概念を使用して、保護のための実行にランダムさと冗長性を追加する。 我々のアプローチは操作レベルであり、アルゴリズム固有のものではないため、幅広いアルゴリズムを保護するために適用することができる。 この対策は、モジュラー指数、モジュラー乗算、多項式乗算、数論変換などの演算に対する攻撃に対して実験的に評価される。 RSA-CRTシグネチャアルゴリズムとKyber Key Generation公開鍵暗号システムに対して,この対策のエンドツーエンド実装を示す。 この対策により、電力側チャネルのリークを2桁の規模で低減し、TVLA分析において確実に安全なレベルまで低減した。 フォールトインジェクションでは、平均で95.4%まで減少する。

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