論文の概要: CipherGuard: Compiler-aided Mitigation against Ciphertext Side-channel Attacks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.13401v1
• Date: Wed, 19 Feb 2025 03:22:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-20 13:57:53.484676
• Title: CipherGuard: Compiler-aided Mitigation against Ciphertext Side-channel Attacks
• Title（参考訳）: CipherGuard:Ciphertextサイドチャネル攻撃に対するコンパイラ支援緩和
• Authors: Ke Jiang, Sen Deng, Yinshuai Li, Shuai Wang, Tianwei Zhang, Yinqian Zhang,
• Abstract要約: CipherGuardは、高い効率とセキュリティで暗号文側チャネルに対処するコンパイラ支援の緩和手法である。 我々は、CipherGuardが既存の最先端防御機構であるCipherFixよりも、より効率的な暗号化実装のセキュリティを強化することを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.992038220253797
• License:
• Abstract: Cryptographic implementations bolster security against timing side-channel attacks by integrating constant-time components. However, the new ciphertext side channels resulting from the deterministic memory encryption in Trusted Execution Environments (TEEs), enable ciphertexts to manifest identifiable patterns when being sequentially written to the same memory address. Attackers with read access to encrypted memory in TEEs can potentially deduce plaintexts by analyzing these changing ciphertext patterns. In this paper, we design CipherGuard, a compiler-aided mitigation methodology to counteract ciphertext side channels with high efficiency and security. CipherGuard is based on the LLVM ecosystem, and encompasses multiple mitigation strategies, including software-based probabilistic encryption and secret-aware register allocation. Through a comprehensive evaluation, we demonstrate that CipherGuard can strengthen the security of various cryptographic implementations more efficiently than existing state-of-the-art defense mechanism, i.e., CipherFix.
• Abstract（参考訳）: 暗号化実装は、一定時間コンポーネントを統合することで、タイミングサイドチャネル攻撃に対するセキュリティを強化する。 しかし、Trusted Execution Environments (TEEs) における決定論的メモリ暗号化による新しい暗号文側チャネルは、同じメモリアドレスに逐次書き込まれたときに、暗号文が識別可能なパターンを示すことを可能にする。 TEEにおける暗号化メモリへの読み取りアクセスを持つアタッカーは、これらの変化する暗号文パターンを分析することによって、プレーンテキストを推論することができる。 本稿では,CipherGuardを設計する。CipherGuardは,高い効率とセキュリティで,暗号文側チャネルに対処するコンパイラ支援型緩和手法である。 CipherGuardはLLVMエコシステムに基づいており、ソフトウェアベースの確率的暗号化やシークレット・アウェア・レジスタ割り当てを含む、複数の緩和戦略を含んでいる。 包括的評価により、CipherGuardは、既存の最先端防御機構であるCipherFixよりも、より効率的な暗号化実装のセキュリティを強化することができることを示した。

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