• 정보보호학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.515-524
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• 2012

오류 주입 공격은 공격자가 암호 알고리즘이 수행되는 동안 물리적으로 오류를 주입한 후, 그 결과를 분석하여 비밀 정보를 알아내는 강력한 부채널 분석 기법이다. 본 논문에서는 국제 표준 서명 알고리즘인 DSA (Digital Signature Algorithm)에 대하여 그 동안 제안되었던 오류 주입 공격과 대응법을 소개한 후, 기존 오류 주입 공격에 안전하다고 제안된 알고리즘의 취약점을 분석하였다. 또한 오류주입공격에 안전한 새로운 서명알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 오류확산기법과 2개의 난수를 사용하여 서명 하도록 설계하였고, 현재까지 소개된 모든 오류 주입 공격에 안전하다.

• 정보보호학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1019-1025
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• 2012

오류 주입 공격은 암호 장치가 동작하는 동안에 오류를 주입하여 얻은 부가적인 정보를 이용하여 비밀키에 대한 정보를 얻는 공격 방법이다. 오류 주입 공격은 소형 암호 장치에 내장된 암호 알고리즘의 키를 찾을 수 있는 가장 강력한 공격 방법으로 오류 주입 공격 및 오류 탐지 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 2009년 S. Pontarelli 등은 Euclidean Addition Chain (EAC)를 사용하는 타원곡선 스칼라 곱셈 알고리즘에 대한 오류 탐지 방법을 소개하였다. 본 논문에서는 S. Pontarelli 등이 제안한 오류 탐지 방법이 적용된 알고리즘에 대한 새로운 오류 주입 공격 방법을 제안한다. 제안하는 공격 방법은 타원곡선 스칼라 곱셈 알고리즘의 상수 k에 대한 EAC에 비트 플립 오류 (bit flip error)를 주입하여 비밀키에 대한 정보를 얻어낸다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.965-973
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• 2022

IoT(Internet of Things) 기기가 보편화됨에 따라 사용자의 개인정보를 보호하기 위한 알고리즘들이 많이 개발되었다. 이를 위협하는 레이저 오류 주입 공격은 기기의 외부에 레이저 빔을 의도적으로 주입하여시스템의 비밀 정보 또는 비정상 권한을 획득하는 부채널 분석이다. 필요한 오류 주입의 수를 감소시키기 위해 오류 주입의 타이밍을 결정하는 연구들은 많이 진행되었지만, 오류를 주입할 위치는 기기 전체에 대해 반복적으로 탐색하는 것에 그친다. 그러나 만약 공격자가 알고리즘과 무관한 영역에 레이저 오류 주입을 수행한다면 공격자는 의도한 오류문을 획득하거나 인증 우회를 시도할 수 없으므로, 오류 주입에 취약하여 공격을 수행할 영역을 탐색하는 것은 높은 공격 성공률을 달성하는 중요한 고려 사항이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 기기의 칩에서 발생한 전자파와 열 정보를 활용하여 오류 주입 취약 영역을 판별하면 100%의 공격 성공률을 달성할 수 있음을 보이고, 이를 토대로 효율적인 오류 주입 공격 시스템을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1154-1157
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• 2010

최근 물리적인 보안이 큰 위협이 되는 가운데 물리적 공격 중에서도 오류 주입을 통한 공격이 국내에서도 본격적으로 연구가 시작되고 있다. 특히 중국인의 나머지 정리를 이용한 RSA-CRT 알고리즘은 오류 주입 공격을 통해서 비밀 값 p, q가 쉽게 추출 되어 취약하다는 것이 실험적으로 검증이 되었다. 본 논문에서는 레이저를 통한 광학적 오류 주입 공격을 시도 했으며 외부 버퍼를 이용해서 정확하게 원하는 시점에 오류를 주입함으로 레이저 장비 특성에 따른 오류 주입 값의 변화를 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.33-41
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• 2010

중국인의 나머지 정리에 기반한 RSA-CRT 알고리즘은 오류 주입 공격에 취약하다는 점이 실험적으로 검증되었다. 본 논문에서는 RSA-CRT 알고리즘에 대한 현재까지의 오류 주입 공격 방어 대책을 분석하고 최근 제시된 Abid와 Wang이 제안한 대응 방법의 취약점을 분석한다. 이를 바탕으로 이중 멱승과 오류 확산 기법을 사용한 오류 주입 공격 대응책을 제시한다. 논문에서 제안한 방식은 오류 확산용 검증 정보를 이중 멱승 기법을 이용하여 효율적으로 계산하도록 하였으며 수동적 부채널 공격인 단순 전력 분석 공격과 (N-1) 공격에 강한 멱승 알고리즘을 개발하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.195-200
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• 2009

CRT-RSA 알고리즘이 스마트카드나 마이크로컨트롤러 등의 암호 장치에 구현된 경우 레이저 주입, 전자파 방사, 이온 빔 주사, 전압 글리치 주입 등의 오류 주입 기술 등에 의해 CRT-RSA 알고리즘의 비밀 소인수 p, q가 쉽게 노출 될 수 있다. 그 중 전압 글리치 오류는 대상 암호 장치에 어떠한 조작이나 변형 없이 적용 가능하여 보다 실제적이다. 본 논문에서는 비정상 전원 전압을 이용한 오류 주입 공격을 실험하였다. 실험 결과 기존에 알려진 고전압 글리치를 주입하는 방법 외에도 전원 전압을 일정 시간동안 단절함으로써 CRT-RSA의 비밀 소인수 p, q를 알아낼 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.3045-3052
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• 2010

국제 표준 디지털 서명 알고리즘인 DSA(Digital Signature Algorithm)는 이산 대수 문제에 기반하여 이론적 안전성을 보장하지만 최근 서명 시스템 구동시 오류가 주입되면 디바이스 내부에 있는 비밀키를 노출시킬 수 있는 물리적 공격이 제시되었다. 본 논문에서는 Bao 등이 제시한 DSA의 비밀키 비트에 오류를 주입하는 오류 공격법을 소개하고, 서명에 사용되는 랜덤 수에 오류를 주입하는 새로운 공격 모델을 제안한다. 또한, 오류 확산 기법을 이용하여 두 가지 오류주입 공격을 모두 방어할 수 있는 대응책을 제시하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 안전성과 효율성을 검증한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.91-100
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• 2011

Triple DES(Data Encryption Standard)는 DES의 안전성을 향상시키기 위하여 2번의 DES 암호화와 1번의 DES 복호화를 수행하는 국제 표준 암호 알고리즘이다. 본 논문에서는 Triple DES에서 수행되는 각각의 DES 알고리즘 중 마지막 라운드를 실행시키지 않도록 오류를 주입함으로써 비밀키를 찾아내는 차분 오류 분석(Differential Fault Analysis, DFA)공격을 제안한다. 제안한 공격 방법을 이용하여 시뮬레이션 결과, 9개 정도의 정상-오류 암호문 쌍을 얻을 수 있으면 $2^{24}$번의 비밀 키 전탐색을 통해 3개의 비밀키를 모두 찾을 수 있었다. 또한, ATmega128 칩에 Triple DES 암호 알고리즘을 실제로 구현하고 레이저를 이용한 오류를 주입함으로써 제안 공격이 오류 주입 대응책이 적용되지 않은 범용 마이크로프로세서 칩에 적용 가능함을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.48-52
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• 2015

본 논문에서는 2011년에 제안된 암호와 복호가 동일한 블록 암호 SSB에 대한 차분 오류 공격을 제안한다. 이 알고리즘은 국제표준 블록암호를 기반으로 설계된 블록 암호로써 하드웨어 구현에서 장점을 갖게 설계되었다. 차분 오류 공격은 부채널 공격 기법 중 하나로 오류 주입 공격과 차분 공격을 결합한 것이다. SSB는 하드웨어 환경에 적합한 알고리즘이므로 차분 오류 공격에 대해 안전성을 가져야 한다. 그러나 본 논문에서 제안하는 차분 오류 공격을 이용하면, 1 개의 랜덤 바이트 오류를 주입과 $2^8$의 전수조사를 통해 SSB의 128 비트 비밀키를 복구할 수 있다. 이 결과는 암호와 복호가 동일한 블록 암호 SSB의 안전성을 분석한 첫 번째 결과이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.453-460
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• 2014

오류주입공격(Fault Injection Attack)은 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 구현된 암호칩에 인위적으로 오류를 주입 또는 발생시켜 암호 알고리즘 동작/수행을 방해함으로써 칩에 내장된 정보를 찾아내는 공격으로, 이 중 레이저를 이용한 오류주입공격은 특히 성공적인 것으로 입증된 바 있다. 본 논문에서는 기존의 플래쉬 펌프 방식의 레이저와 광섬유 레이저 모델을 병렬 결합한 이중모드 레이저 방식으로 개선된 레이저 프루빙 시스템을 제안하였다. 제안된 방법은 에너지 출력은 높으나 주파수 반복률이 낮아 오류주입공격 실험에 적합하지 않은 기존의 플래쉬 펌프 방식 레이저를 레이저 절단용으로 활용하고, 추가로 별도의 오류주입을 위한 고주파 반복률을 갖는 레이저를 단순 병렬 결합시키는 방법이다. 오류주입을 위해 결합된 제 2의 신규 레이저는 반도체 레이저와 광섬유 레이저를 선택하여 두 가지 시스템을 설계하였으며, 이에 따른 장 단점을 비교분석하였다.