• 제목/요약/키워드: differential power analysis

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Power analysis attack resilient block cipher implementation based on 1-of-4 data encoding

  • Shanmugham, Shanthi Rekha;Paramasivam, Saravanan
    • ETRI Journal
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    • 제43권4호
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    • pp.746-757
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    • 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.

정확한 모드해석방법을 이용한 차동모드 급전을 가지는 PCB 전력공급회로에서의 슬릿에 의한 전기잡음의 영향 연구 (On the Effects of Electric Noise due to the Slits in the PCB Power-Distribution Network with the Differential-Mode Signaling using a Rigorous Modal Analysis Method)

  • 강승택
    • 전기학회논문지
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    • 제56권11호
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    • pp.1988-1991
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    • 2007
  • This study investigates the performances of the signaling techniques including differential signals for the power-distribution network(PDN)s with and without the slit, using a rigorous evaluation method 'Modal Analysis', validated by being compared to the FDTD simulation up to 5 GHz.

Symmetric Adiabatic Logic Circuits against Differential Power Analysis

  • Choi, Byong-Deok;Kim, Kyung-Eun;Chung, Ki-Seok;Kim, Dong-Kyue
    • ETRI Journal
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    • 제32권1호
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    • pp.166-168
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    • 2010
  • We investigate the possibility of using adiabatic logic as a countermeasure against differential power analysis (DPA) style attacks to make use of its energy efficiency. Like other dual-rail logics, adiabatic logic exhibits a current dependence on input data, which makes the system vulnerable to DPA. To resolve this issue, we propose a symmetric adiabatic logic in which the discharge paths are symmetric for data-independent parasitic capacitance, and the charges are shared between the output nodes and between the internal nodes, respectively, to prevent the circuit from depending on the previous input data.

웨이볼릿 기반의 차분전력분석 기법 제안 (A Proposal of Wavelet-based Differential Power Analysis Method)

  • 류정춘;한동국;김성경;김희석;김태현;이상진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.27-35
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    • 2009
  • 수집신호의 통계적 특성을 기반으로 하는 차분전력분석 (Differential Power Analysis, DPA) 방법은 암호시스템의 키를 해독하는 데 아주 효과적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 이 방법은 수집신호의 시간적인 동기와 잡음에 따라 공격 성능에 상당한 영향을 받는다. 본 논문에서는 DPA에서 시간적인 동기와 잡음에 의한 영향을 동시에 효과적으로 극복하는 웨이블릿(Wavelet) 기반의 신호처리 방법을 제안한다. 제안된 방법의 성능은 DES 연산중인 마이크로 컨트롤러 칩의 전력소비 신호를 이용해서 측정한다. 실험을 통해 제안된 웨이블릿 기반의 전처리 시스템의 성능은 키 해독에 필요한 필요 평문의 수가 기존의 방법들이 필요로 하는 25%의 평문의 수로도 충분함을 보여주고 있다.

ANALYTIC TREATMENT FOR GENERALIZED (m + 1)-DIMENSIONAL PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS

  • AZ-ZO'BI, EMAD A.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제22권4호
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    • pp.289-294
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    • 2018
  • In this work, a recently developed semi-analytic technique, so called the residual power series method, is generalized to process higher-dimensional linear and nonlinear partial differential equations. The solutions obtained takes a form of an infinite power series which can, in turn, be expressed in a closed exact form. The results reveal that the proposed generalization is very effective, convenient and simple. This is achieved by handling the (m+1)-dimensional Burgers equation.

양자내성암호 NTRU에 대한 전력 부채널 공격 및 대응방안 (Power-Based Side Channel Attack and Countermeasure on the Post-Quantum Cryptography NTRU)

  • 장재원;하재철
    • 정보보호학회논문지
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    • 제32권6호
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    • pp.1059-1068
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    • 2022
  • 양자 컴퓨터의 계산 능력을 고려하여 설계된 양자 내성 암호 NTRU는 수학적으로 안전한 암호 조건을 만족하지만 하드웨어 구현 과정에서는 전력 분석 공격과 같은 부채널 공격 특성을 고려해야 한다. 본 논문에서는 NTRU의 복호화 과정 중 발생하는 전력 신호를 분석할 경우 개인 키가 노출될 가능성이 있음을 검증한다. 개인 키를 복구하는 데에는 단순 전력 분석 공격(Simple Power Analysis, SPA), 상관 전력 분석 공격(Correlation Power Analysis, CPA)과 차분 딥러닝 분석 공격(Differential Deep Learning Analysis, DDLA)을 모두 적용할 수 있었다. 이러한 전력 부채널 공격에 대응하기 위한 기본적인 대응책으로 셔플링 기법이 있으나 보다 효과적인 방법을 제안한다. 제안 방식은 인덱스별로 곱셈(multiplication)후 누산(accumulation)을 하는 것이 아니라 계수별로 누산 후 덧셈만 하도록 함으로써 곱셈 연산에 대한 전력 정보가 누출되지 않도록 하여 CPA 및 DDLA 공격을 방어할 수 있다.

765kV 송전계통 보호계전기의 오차분석을 통한 정정지침에 관한 연구 (A Study on the Protective Relay Setting Rules for 765kV Power System by Analysis of Errors)

  • 최면송;이승재;강상희;조성진;배영준;조범섭;유영식
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제52권1호
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    • pp.50-57
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    • 2003
  • In this paper, the protective relay setting rules of Korean electric power system are studied by analysis of errors to be considered. An accurate operation of protective relays with accurate settings are important in power system reliability. The setting rules are used from the first establishment in 1982 and revision in 1990 Therefore, it needs revise and analysis of the setting rules because of environmental changes such as voltage raise or applied new technology of power system. Two major setting rules are studied. One is the rule for Zones of distance relay for transmission lines. The other is the one of differential current in a differential relay for power transformers. The range of errors in the setting rules accepted in the field experience is studied in simulation of case study. Also some guide lines for the range of errors in the setting rules are presented from the case study using Matlab simulation.

비밀키를 NAF로 사용하는 암호시스템의 차분 전력분석 공격 (Differential Power Analysis Attack on Cryptosystem adopted NAF Algorithm as a Secret Key Recoding Method)

  • 안만기;하재철;이훈재;문상재
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • 전력 분석 공격은 스마트 카드를 사용하는 암호 시스템에 대한 물리적 공격이다. 본 논문에서는 타원곡선 암호 알고리듬을 사용하는 스마트 카드가 비밀키를 NAF(non-odjacent form)로 부호화하여 사용하여도 차분 전력분석 공격에 대응할 수 없음을 실험을 통하여 제시하였다. 공격 대상인 비밀키를 모르는 스마트 카드에서 암호 알고리듬 동작 시점부터 측정된 평균전력 신호와 비밀키 변경이 가능한 스마트 카드에서 측정된 평균 전력 신호를 차분함으로써 비밀키를 한 비트씩 순차적으로 알아낼 수 있다.

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전력 분석 공격과 ID기반 암호 시스템의 안전성 (On the Security of ID-Based Cryptosystem against Power Analysis Attacks)

  • 양연형;박동진;이필중
    • 정보보호학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.135-140
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    • 2004
  • ID 기반 암호 시스템과 전력 분석 공격(Power Analysis Attack)은 모두 각각의 분야에서 활발한 연구가 진행되는 주제이다. 특히 DPA(Differential Power Analysis) 공격(2)은 스마트카드와 같은 저전력 장치에 대한 가장 강력한 공격방식으로 취급되어 왔다. 그러나 ID 기반 암호 시스템과 전력 분석 공격은 각기 독립적으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력 분석 공격이 ID 기반 암호 시스템의 안전도에 미치는 영향에 대해 분석한다. 그 결과로, pairing을 사용하는 ID 기반 암호 시스템의 경우 DPA에 대한 대응책 없이 SPA에 대한 대응책만으로도 충분히 안전하다는 것을 보인다.

Experimental Study on the Input Coupled type CVT combined a Differential Gear and V-Belt type CVU

  • Kim, Yeon-Su;Park, Sang-Hoon
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제2권1호
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    • pp.43-55
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    • 2001
  • A continuously variable transmission(CVT) mechanism composed of one differential gear unit and one continuously variable unit(CVU) can be classified according to the coupling of CVU and the direction of power flows. The mechanism has many advantages which are the decrease of CVT size, the increase of overall efficiency, the extension of speed ratio range and generation of geared neutral. The CVT mechanism considered here is the input coupled type which combines the functions of a 2K-H I type differential gear unit and a V-belt type CVU. One shaft of the CVU is connected directly to the input shaft and another shaft of it is linked to the differential gear unit. It is shown that some fundamental relations(speed ratios, power flows and efficiencies) for twelve mechanisms previously described are valid by various experimental studies, six of them produce a power circulation and the others produce a power split. Some useful comparisons between theoretical analysis and experimental results are presented. General properties also are discussed, which connect following power flow modes : (a) power circulation mode; (b) power split mode.

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