• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권9호
• /
• pp.4548-4559
• /
• 2018

Conditional differential attack against NFSR-based cryptosystems proposed by Knellwolf et al. in Asiacrypt 2010 has been widely used for analyzing round-reduced Grain v1. In this paper, we present improved conditional differential attacks on Grain v1 based on a factorization simplification method, which makes it possible to obtain the expressions of internal states in more rounds and analyze the expressions more precisely. Following a condition-imposing strategy that saves more IV bits, Sarkar's distinguishing attack on Grain v1 of 106 rounds is improved to a key recovery attack. Moreover, we show new distinguishing attack and key recovery attack on Grain v1 of 107 rounds with lower complexity O($2^{34}$) and appreciable theoretical success probability 93.7%. Most importantly, our attacks can practically recover key expressions with higher success probability than theoretical results.

• ETRI Journal
• /
• 제38권2호
• /
• pp.387-396
• /
• 2016

This paper introduces a new type of collision attack on first-order masked Advanced Encryption Standards. This attack is a known-plaintext attack, while the existing collision attacks are chosen-plaintext attacks. In addition, our method requires significantly fewer power measurements than any second-order differential power analysis or existing collision attacks.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.103-107
• /
• 2005

미 연방 표준 블록 암호 AES에 대한 불능 차분 공격은 $2^{91.5}$개의 선택 평문과 $2^{122}$번의 암호화 과정을 요구하는 6 라운드 공격이 제시되었다$^[4]$. 본 논문에서는 AES에 대한 여러 가지 4 라운드 불능 차분 특성을 소개하고. 이를 이용하여 6 라운드 AES에 대한 향상된 불능 차분 공격을 제시한다. 향상된 6 라운드불능 차분 공격은 $2^{83.4}$개의 선택 평문과 $2^{105.4}$번의 암호화 과정으로 첫 번째와 마지막 라운드 키의 11 바이트를 찾는다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.1059-1070
• /
• 2018

블록암호 Zorro는 AES와 비슷한 연산과정을 거치나 S-box 개수를 줄여 부채널 공격에 대비한 마스킹을 구현 비용을 줄일 수 있게 설계되었다. 하지만 마스터키를 라운드키로 그대로 사용하기 때문에 연관키 차분공격 관점에서 취약하다. 본 논문에서는 Zorro의 연관키 차분특성을 이용해 키 복구 공격을 보인다. 또한 안전성이 증명된 12가지의 PGV 모델을 Zorro를 기반으로 할 때 블록암호의 연관키 차분 특성이 해시함수 충돌쌍 공격에 어떻게 활용될 수 있는지 설명하고 실제 충돌쌍을 제시한다.

• ETRI Journal
• /
• 제43권4호
• /
• pp.746-757
• /
• 2021

Side-channel attacks pose an inevitable challenge to the implementation of cryptographic algorithms, and it is important to mitigate them. This work identifies a novel data encoding technique based on 1-of-4 codes to resist differential power analysis attacks, which is the most investigated category of side-channel attacks. The four code words of the 1-of-4 codes, namely (0001, 0010, 1000, and 0100), are split into two sets: set-0 and set-1. Using a select signal, the data processed in hardware is switched between the two encoding sets alternately such that the Hamming weight and Hamming distance are equalized. As a case study, the proposed technique is validated for the NIST standard AES-128 cipher. The proposed technique resists differential power analysis performed using statistical methods, namely correlation, mutual information, difference of means, and Welch's t-test based on the Hamming weight and distance models. The experimental results show that the proposed countermeasure has an area overhead of 2.3× with no performance degradation comparatively.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.3-10
• /
• 2007

본 논문에서는 블록 기반 스트림 암호 TWOPRIME에 대한 연관키 차분 공격을 소개한다. 먼저, TWOPRIME에 대한 여러가지 연관키 차분 특성을 발표한 후, 그들을 이용하여 TWOPRIME에 사용된 연관키를 $2^{14}$ 기지 평문과 $2^{38}$ 8-비트 테이블 lookup의 계산량으로 복구할 수 있음을 보인다.

• ETRI Journal
• /
• 제30권2호
• /
• pp.315-325
• /
• 2008

In this paper, we first investigate the side channel analysis attack resistance of various FPGA hardware implementations of the ARIA block cipher. The analysis is performed on an FPGA test board dedicated to side channel attacks. Our results show that an unprotected implementation of ARIA allows one to recover the secret key with a low number of power or electromagnetic measurements. We also present a masking countermeasure and analyze its second-order side channel resistance by using various suitable preprocessing functions. Our experimental results clearly confirm that second-order differential side channel analysis attacks also remain a practical threat for masked hardware implementations of ARIA.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
• /
• pp.155-158
• /
• 2008

In 1989, Kocher et al. introduced Differential Power Attack on block ciphers. This attack allows to extract secret key used in cryptographic computations even if these are executed inside tamper-resistant devices such as smart card. Since 1989, many papers were published to improve resistance of DPA. At FSE 2003 and 2004, Akkar and Goubin presented several masking methods to protect iterated block ciphers such as DES against Differential Power Attack. The idea is to randomize the first few and last few rounds(3 $\sim$ 4 round) of the cipher with independent random masks at each round and thereby disabling power attacks on subsequent inner rounds. This paper show how to combine truncated differential cryptanalysis applied to the first few rounds of the cipher with power attacks to extract the secret key from intermediate unmasked values.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.77-86
• /
• 2005

연관 암호 공격은 키의 길이에 따라 가변 라운드 수를 갖는 블록 암호알고리즘의 키 스케줄의 약점을 이용한 공격으로 2002년 Hongjun Wu에 의해 소개되었다. 이 공격은 두 개의 서로 다른 키 길이에 대해 각기 다른 라운드 수를 갖는 두 암호에서 사용되는 키 쌍이 유사-동치키일 경우에 적용되는 공격이다. 본 논문에서는 이러한 연관 암호 공격을 블록 암호알고리즘의 가장 강력한 공격 방법인 차분 공격과 결합한 차분 연관 암호 공격의 개념을 제시한다. 차분 연관 암호 공격은 기존의 연관 암호 공격에서 라운드 수의 차이가 커짐에 따라 공격 적용의 어려움을 극복한 방법이다. 이 공격법을 이용하여 블록 암호알고리즘 ARIA v.0.9와 SC2000을 분석한다. 또한, 차분 공격 뿐 아니라 선형 공격. 고계 차분 공격 등과 같은 기존의 블록 암호알고리즘 공격들과 연관 암호 공격이 결합 가능함을 이용하여, 가변 라운드 수존 갖는 블록 암호알고리즘인 SAFER++와 CAST-128을 분석한다.

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