論文の概要: ZKFault: Fault attack analysis on zero-knowledge based post-quantum digital signature schemes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.07150v1
- Date: Wed, 11 Sep 2024 09:54:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-12 20:02:24.913015
- Title: ZKFault: Fault attack analysis on zero-knowledge based post-quantum digital signature schemes
- Title（参考訳）: ZKFault:ゼロ知識に基づくポスト量子デジタル署名スキームの故障攻撃解析
- Authors: Puja Mondal, Supriya Adhikary, Suparna Kundu, Angshuman Karmakar,
- Abstract要約: LESS と CROSS のシークレットキー全体を,単一フォールトで復元できることが示されています。
本稿では、まずLESSシグネチャスキーマを分析し、攻撃を考案する。さらに、この攻撃がCROSSシグネチャスキームにどのように拡張できるかを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.32248805768155825
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Computationally hard problems based on coding theory, such as the syndrome decoding problem, have been used for constructing secure cryptographic schemes for a long time. Schemes based on these problems are also assumed to be secure against quantum computers. However, these schemes are often considered impractical for real-world deployment due to large key sizes and inefficient computation time. In the recent call for standardization of additional post-quantum digital signatures by the National Institute of Standards and Technology, several code-based candidates have been proposed, including LESS, CROSS, and MEDS. These schemes are designed on the relatively new zero-knowledge framework. Although several works analyze the hardness of these schemes, there is hardly any work that examines the security of these schemes in the presence of physical attacks. In this work, we analyze these signature schemes from the perspective of fault attacks. All these schemes use a similar tree-based construction to compress the signature size. We attack this component of these schemes. Therefore, our attack is applicable to all of these schemes. In this work, we first analyze the LESS signature scheme and devise our attack. Furthermore, we showed how this attack can be extended to the CROSS signature scheme. Our attacks are built on very simple fault assumptions. Our results show that we can recover the entire secret key of LESS and CROSS using as little as a single fault. Finally, we propose various countermeasures to prevent these kinds of attacks and discuss their efficiency and shortcomings.
- Abstract（参考訳）: シンドローム復号問題のような符号化理論に基づく計算困難問題は、長い間、セキュアな暗号スキームの構築に用いられてきた。
これらの問題に基づくスキームは、量子コンピュータに対して安全であると考えられている。
しかしながら、これらのスキームは、大きなキーサイズと非効率な計算時間のために、現実のデプロイメントでは非現実的とみなされることが多い。
最近、国立標準技術研究所による量子後デジタル署名の標準化を求める声が上がっており、LESS、CROSS、MEDSなどいくつかのコードベースの候補が提案されている。
これらのスキームは、比較的新しいゼロ知識フレームワークに基づいて設計されている。
これらのスキームの難易度を分析する研究はいくつかあるが、物理的攻撃の有無でこれらのスキームの安全性を調べる研究はほとんどない。
本研究では,これらのシグネチャスキームを,障害攻撃の観点から分析する。
これらすべてのスキームは、シグネチャサイズを圧縮するために、同様のツリーベースの構造を使用する。
これらのスキームのこのコンポーネントを攻撃します。
したがって、この攻撃はこれらすべてのスキームに適用できる。
本研究では、まずLESSシグネチャスキーマを分析し、攻撃を考案する。
さらに,この攻撃がCROSSシグネチャスキームにどのように拡張できるかを示した。
私たちの攻撃は、非常に単純なフォールト仮定に基づいて構築されています。
この結果から,LESS と CROSS の秘密鍵全体の復元は,単一障害のみを用いて可能であることがわかった。
最後に,このような攻撃を防止するための様々な対策を提案し,その効率性や欠点について議論する。
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