論文の概要: Exploiting Load/Store Leakage of Sparse Vectors for Key Recovery in HQC
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.19109v1
- Date: Tue, 21 Jul 2026 13:53:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-22 19:05:05.438414
- Title: Exploiting Load/Store Leakage of Sparse Vectors for Key Recovery in HQC
- Title（参考訳）: HQCのキーリカバリのためのスパースベクトルの負荷/安定性漏洩
- Abstract要約: Hamming Quasi-Cyclic (HQC) は、NISTが標準化のために選択したコードベースの鍵カプセル化機構である。
本稿では,HQCのスパース秘密ベクトルの操作において,負荷/ストアリークを利用したサイドチャネル攻撃を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.19116784879310025
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Hamming Quasi-Cyclic (HQC) is a code-based key encapsulation mechanism selected by NIST for standardization, making its resistance to implementation attacks critically important. We present a side-channel attack that exploits load/store leakage in the manipulation of HQC's sparse secret vectors. Analysing Cortex-M4 assembly generated from the reference implementation, we identify a leakage surface in which the low and high 32-bit halves of each 64-bit word leak with different strengths, due to compiler-generated register spilling. We exploit this leakage to construct a simple zero-word distinguisher classifying machine words of the secret vector as zero or nonzero from electromagnetic measurements. The recovered zero positions are then translated into decoding hints, reducing HQC key recovery to a shortened syndrome-decoding problem. We analyse the resulting decoding complexity for all HQC parameter sets: at 32-bit granularity an expected 88.7% of the machine words of y are zero for HQC-1, cutting the decoding to $\approx$ 2 46 bit operations. Experiments on a Cortex-M4 validate the predicted low/high-half asymmetry-approximately 500 traces for the stronger low-half channel and 5,000 for the weaker high-half channeland recover the zero words of an HQC-1 key at 32-bit granularity. Finally, we discuss practical countermeasures that eliminate the sparsity exploited by the attack.
- Abstract（参考訳）: Hamming Quasi-Cyclic (HQC) は、NISTが標準化のために選択したコードベースの鍵カプセル化機構であり、実装攻撃に対する抵抗が重要である。
本稿では,HQCのスパース秘密ベクトルの操作において,負荷/ストアリークを利用したサイドチャネル攻撃を提案する。
参照実装から生成した Cortex-M4 アセンブリを解析し,コンパイラが生成するレジスタの漏洩により,64ビットワードリークの低・高32ビット半減を異なる強度で検出する。
このリークを利用して、電磁的測定から秘密ベクトルの機械語をゼロまたはゼロでないものと分類する単純なゼロワード区別器を構築する。
回復したゼロ位置はデコードヒントに変換され、HQCキーのリカバリが短縮されたシンドロームデコード問題に削減される。
32ビットの粒度では、y のマシンワードの 88.7% は HQC-1 の 0 であり、デコードは $\approx$ 2 46 ビットの演算に削減される。
Cortex-M4の実験では、より強いローハーフチャネルに対して予測されたロー/ハイハーフ非対称性のおよそ500のトレースを検証し、より弱いハイハーフチャネルに対して5,000のトレースを検証し、32ビットの粒度でHQC-1キーのゼロワードを復元した。
最後に,攻撃によって悪用される空間を除去する実践的対策について議論する。
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