• ETRI Journal
• /
• 제32권3호
• /
• pp.362-369
• /
• 2010

While the elliptic curve cryptosystem (ECC) is getting more popular in securing numerous systems, implementations without consideration for side-channel attacks are susceptible to critical information leakage. This paper proposes new power attack countermeasures for ECC over Koblitz curves. Based on some special properties of Koblitz curves, the proposed methods randomize the involved elliptic curve points in a highly regular manner so the resulting scalar multiplication algorithms can defeat the simple power analysis attack and the differential power analysis attack simultaneously. Compared with the previous countermeasures, the new methods are also noticeable in terms of computational cost.

• 대한수학회보
• /
• 제46권4호
• /
• pp.721-741
• /
• 2009

Consider RSA with N = pq, q < p < 2q, public encryption exponent e and private decryption exponent d. We first study cryptanalysis of RSA when certain amount of the Most Significant Bits (MSBs) or Least Significant Bits (LSBs) of d is known. The basic lattice based technique is similar to that of Ernst et al. in Eurocrypt 2005. However, our idea of guessing a few MSBs of the secret prime p substantially reduces the requirement of MSBs or LSBs of d for the key exposure attack. Further, we consider the RSA variant proposed by Sun and Yang in PKC 2005 and show that the partial key exposure attack works significantly on this variant.

• 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.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.261-269
• /
• 2014

RSA와 같은 공개 키 암호시스템을 구현할 경우 멱승 연산이 사용되며 이를 고속화하기 위한 방법들이 연구되었다. 반면, 공격자들은 비밀 키를 얻기 위해 멱승 알고리듬의 연산 과정에서 발생하는 소비 전력이나 전자기파를 이용하는 부채널 공격을 시도해 왔다. 본 논문에서는 멱승의 고속화를 위해 사용되는 알고리듬 중 m-ary 멱승 알고리듬에 대한 새로운 전력 분석 공격을 제시하고자 한다. 제안 공격 방식의 핵심은 사전 계산을 사용하는 멱승 연산에서 비밀 키와 연관성을 가진 소비 전력 패턴을 구별해 낼 수 있도록 공격자가 입력 메시지를 조정하는 것이다. 논문에서는 m-ary 알고리듬을 실제 실험용 보드에 구현한 후 제안된 단순 전력 분석 공격을 시도한 결과, 멱승에 사용된 비밀 키가 노출되는 취약성이 있음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제8권6호
• /
• pp.151-158
• /
• 2019

캐시 부채널 공격 중 하나인 FLUSH+RELOAD 공격은 높은 해상도와 적은 노이즈로 여러 악성 프로그램에서도 활용되는 등 비밀 정보의 유출에 대한 위험성이 높은 공격이다. 따라서 이 공격을 막기 위해 실시간으로 공격을 탐지하는 기술을 개발할 필요가 있다. 본 논문에서는 프로세서의 PCM (Performance Counter Monitor)를 이용한 실시간 FLUSH+RELOAD 공격 탐지 기법을 제안한다. 탐지 방법의 개발을 위해 우선 공격이 발생하는 동안 PCM의 여러 카운터들의 값들의 변화를 4가지 실험을 통해 관찰하였다. 그 결과, 3가지 중요한 요인에 의해 공격 탐지를 할 수 있다는 것을 발견하였다. 이를 바탕으로 머신 러닝의 logistic regression과 ANN(Artificial Neural Network)를 사용해 결과에 대한 각각 학습을 시킨 뒤 실시간으로 공격에 대한 탐지를 할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 탐지 알고리즘은 일정한 시간동안 공격을 진행하여 모든 공격을 감지하는데 성공하였고 상대적으로 적은 오탐률을 보여주었다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.69-77
• /
• 2008

전력분석 공격이 소개되면서 다양한 대응법들이 제안되었고 그러한 대응법들 중 블록 암호의 경우, 암/복호화, 키 스케쥴링의 연산 도중 중간 값이 전력 측정에 의해 드러나지 않도록 하는 마스킹 기법이 잘 알려져 있다. 마스킹 기법은 블록 암호의 구성에 따라 적용 방법이 달라질 수 있으며, 각각의 블록암호에 적합한 마스킹 기법에 대한 연구가 진행되고 있다. ARIA의 경우, 기존 마스킹 방법들은 마스킹 보정작업으로 인해 암호 연산시간이 상당히 길며 키스케쥴링 공격이 다른 블록 암호들보다. ARIA에 더 위협적임에도 불구하고 키스케쥴링 과정에 마스킹 방법을 고려하지 않는다. 본 논문에서는 키 스케쥴링 과정을 포함한 ARIA에 적합한 효율적인 마스킹 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 방법들보다 암호 연산 시간을 단축시키고 일반적인 마스킹 기법의 (256*8 byte)에 대한 테이블 크기 문제도 (256*6 byte)로 단축시킨다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.27-35
• /
• 2011

무선 센서 네트워크(wireless sensor network)의 센서 노드는 특성상 전력 소모량, 전송 속도 및 도달 거리 등이 고려되어 설계되야 하며, 여러 형태의 공격(도청, 해킹, 가입자 비밀정보 유출, 서비스 도착상태 등)에 안전해야 한다. 최근 유럽연합의 eSTREAM 공모사업에서 소프트웨어 분야에 선정된 Rabbit 알고리듬은 ISO/IEC 18033-4 기술분야에 추가 선정되었으며 무선 센서 네트워크에 적용 가능한 스트림 암호이다. 이러한 Rabbit 알고리듬은 이론적 분석에 의해 부채널분석 공격에 대한 복잡도가 중간수준(medium)으로 평가됨에 따라, 본 논문에서는 Rabbit에 대한 전력분석 공격방법을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다. 실험을 위해서 프로그래밍이 가능한 고성능 8비트 RISC 계열의 AVR 마이크로프로세서 (ATmega128 L)를 장착한 IEEE 802.15.4/ZigBee 보드에 전력분석 공격의 대응방법이 적용되지 않은 시스템을 구현하고, 해밍무게 모델을 적용한 전력분석 공격을 실시하였다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.33-41
• /
• 2012

차분 오류 공격은 부채널 공격 기법 중 하나로 DES, AES, ARIA, SEED 등 대표적인 블록 암호 안전성 분석에 널리 사용되었다. PRESENT는 80/128-비트 비밀키를 사용하는 31-라운드 SPN 구조의 64-비트 블록 암호이다. 기제안된 PRESENT에 대한 차분 오류 공격들은 8~64개의 오류를 주입하여 80/128-비트 비밀키를 복구하였다. 본 논문에서는 이를 개선하여 PRESENT-80에 대해 2개의 오류를 주입하여 평균 1.7개의 비밀키를 남기고, PRESENT-128에 대해 3개의 오류를 주입하여 $2^{22.3}$개의 비밀키 후보를 구한다. 이 후 전수 조사를 통해 비밀키를 유일하게 복구한다. 이 공격은 기제안된 PRESENT의 차분 오류 공격보다 더 적은 수의 오류를 주입하여 효과적으로 비밀키를 복구한다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.83-90
• /
• 2011

최근 타원곡선 상에서의 페어링은 ID 기반의 암호/서명/인증/키공유 기법, 등 다양한 적용되고 있으며 효율적인 계산을 위하여 GF($P^n$) (P = 2, 3) 상에서 정의되는 $Eta_T$ 페어링 알고리즘이 개발되었다. 하지만 $Eta_T$ 페어링 알고리즘의 대칭적인 연산 구조 때문에 Tate, Ate 페어링과 비교하여 부채널 분석에 취약하다. $Eta_T$ 페어링 알고리즘의 부채널 분석에 대한 안전성을 위하여 다양한 대응 방법들이 제안되었다. 특히, 2008년에 Masaaki Shirase 외가 제안한 랜덤값 덧셈 (Random value addition: RVA)을 이용한 대응방법의 경우에는 효율성 측면에서는 뛰어나지만 안전성 측면에서는 취약점이 있다. 본 논문에서는 $Eta_T$ 페어링 알고리즘에서 제안된 RVA기반의 부채널 대응방법의 취약성에 대하여 실제 구현 관점에서 면밀히 분석한다.

• ETRI Journal
• /
• 제32권1호
• /
• pp.102-111
• /
• 2010

Recently power attacks on RSA cryptosystems have been widely investigated, and various countermeasures have been proposed. One of the most efficient and secure countermeasures is the message blinding method, which includes the RSA derivative of the binary-with-random-initial-point algorithm on elliptical curve cryptosystems. It is known to be secure against first-order differential power analysis (DPA); however, it is susceptible to second-order DPA. Although second-order DPA gives some solutions for defeating message blinding methods, this kind of attack still has the practical difficulty of how to find the points of interest, that is, the exact moments when intermediate values are being manipulated. In this paper, we propose a practical second-order correlation power analysis (SOCPA). Our attack can easily find points of interest in a power trace and find the private key with a small number of power traces. We also propose an efficient countermeasure which is secure against the proposed SOCPA as well as existing power attacks.