論文の概要: SHIFT SNARE: Uncovering Secret Keys in FALCON via Single-Trace Analysis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.00320v2
• Date: Thu, 01 May 2025 21:03:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-05 13:22:23.406913
• Title: SHIFT SNARE: Uncovering Secret Keys in FALCON via Single-Trace Analysis
• Title（参考訳）: ShiFT SNARE:FALCONの秘密鍵をシングルトレース分析で発見
• Authors: Jinyi Qiu, Aydin Aysu,
• Abstract要約: 本稿では,格子ベースのポスト量子デジタル署名プロトコルであるFALCONに対して,NISTにより標準化が承認された新しいシングルトレースサイドチャネル攻撃を提案する。 我々は、FALCONs鍵生成方式における離散ガウスサンプリング動作を目標とし、単一パワートレースが攻撃を成功させるのに十分であることを示す。 これは、シングルトレース攻撃に対する現在のソフトウェア実装の脆弱性を強調し、組み込みシステムにおけるシングルトレースレジリエンスなソフトウェアに対する緊急の必要性を強調している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.430531937341217
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: This paper presents a novel singletrace sidechannel attack on FALCON a latticebased postquantum digital signature protocol recently approved for standardization by NIST We target the discrete Gaussian sampling operation within FALCONs key generation scheme and demonstrate that a single power trace is sufficient to mount a successful attack Notably negating the results of a 63bit rightshift operation on 64bit secret values leaks critical information about the assignment of 1 versus 0 to intermediate coefficients during sampling These leaks enable full recovery of the secret key We demonstrate a groundup approach to the attack on an ARM CortexM4 microcontroller executing both the reference and optimized implementations from FALCONs NIST round 3 software package We successfully recovered all of the secret polynomials in FALCON We further quantify the attackers success rate using a univariate Gaussian template model providing generalizable guarantees Statistical analysis with over 500000 tests reveals a percoefficient success rate of 999999999478 and a fullkey recovery rate of 9999994654 for FALCON512 We verify that this vulnerability is present in all implementations included in FALCONs NIST submission package This highlights the vulnerability of current software implementations to singletrace attacks and underscores the urgent need for singletrace resilient software in embedded systems
• Abstract（参考訳）: 我々は、FALCONの鍵生成方式における離散的なガウスサンプリング操作を目標とし、64ビットの秘密値上の63ビットの右シフト演算の結果を確実に否定する 特に、64ビットの秘密値に対する63ビットの右シフト演算は、サンプリング中の1と0の中間係数に関する重要な情報をリークする これらのリークは秘密鍵の完全な回復を可能にする。 ARM CortexM4マイクロコントローラに対する攻撃の基盤となるアプローチを示す。

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