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

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.164-168
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• 2006

전력 공격은 암호화 연산 과정 중 발생하는 소비 전력의 파형을 측정하여 비밀 정보를 알아내는 공격 방식이다. 이러한 전력 공격에 대한 취약성을 막기 위하여 message blinding, exponent blinding과 같은 기법들이 적용되어 왔다. 본 고에서는 $ECC^{[1]}$암호화 연산 과정에서, r이 임의의 정수일 때, dP=(d-r)P+rP인 관계를 이용하는 exponent blinding기법$^{[2]}$에 대하여 언급하고, 위 기법을 전력 공격의 대응책으로 적용 시 적절히 구현되지 않으면 power attack에 대하여 매우 취약하다는 것을 보인다.

• 정보보호학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.261-270
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• 2015

스마트카드와 같은 정보보호 디바이스에서 데이터를 보호하기 위해 사용되는 RSA 암호 알고리즘은 부채널 분석에 취약함이 밝혀졌다. 특히 암호 알고리즘이 수행되는 동안 소비되는 전력 패턴을 관찰하여 분석에 활용하는 전력 분석공격에 취약하다. 전력 분석 공격은 대표적으로 단순 전력 분석과 차분 전력 분석이 있고, 이 외 충돌 분석 등이 있다. 그 중에서 충돌 분석은 단순 전력 분석 및 차분 전력 분석에 안전하게 설계된 RSA 암호 알고리즘이라도 단일 파형을 이용하여 비밀 키 값을 찾을 수 있는 매우 강력한 공격기법이다. 따라서 기존 메시지 블라인딩 기법에 윈도우 기법을 적용한 대응기법이 고려되었지만, 이는 윈도우 크기가 작은 환경에서 충분히 큰 안전도를 제공하지 못한다. 이에 본 논문에서는 메시지 블라인딩 기법과 윈도우 기법이 적용된 RSA 암호 알고리즘에 지수 분할 기법을 혼합 적용하여 충돌분석에 더 높은 안전도를 제공하는 대응기법을 제시한다. 실험을 통해 본 논문에서 제시하는 대응기법이 윈도우 크기가 작은 환경에서 메시지 블라인딩 기법과 윈도우 기법만 적용된 기존 RSA 암호 알고리즘 보다 공격 복잡도가 약 124% 향상되어 더 높은 안전도를 제공함을 보였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.985-991
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• 2015

정보보호용 임베디드 장치에 RSA 암호 알고리듬을 구현하여 연산을 수행할 경우, 동작 과정에서 발생하는 부채널 누설 정보에 의해 비밀 키가 노출될 가능성이 있다. 여러 부채널 공격 중에서 RSA 알고리듬을 수행하면서 발생한 하나의 전력 파형에서 전력 충돌 쌍을 찾아 공격하는 충돌 전력 분석 공격이 매우 위협적인 것으로 알려져 있다. 최근 이 공격에 대한 대응책으로 윈도우 기법에 기반하여 블라인딩과 지수 분할 기법을 적용한 RSA 멱승 알고리듬이 제안되었다. 본 논문에서는 윈도우 크기가 2일 때를 기준으로 이 대응책의 공격 복잡도가 $2^{98}$이라는 원 논문의 주장과 달리 $2^{53}$의 복잡도를 제공한다는 점을 밝히고자 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.335-344
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• 2016

부채널 분석 중 전력 분석 공격은 가장 실용적이며 강력한 기법으로 알려져 있다. 전력 분석 공격 중 단일 파형공격은 단 하나의 파형을 이용하여 공개키 암호 시스템의 비밀정보를 복원하는 강력한 분석기법으로 최근에 활발히 연구되고 있다. 가장 최근에 Sim 등은 이러한 공격에 높은 안전성을 갖는 새로운 지수승 알고리즘을 소개하였다. 본 논문에서 Sim 등이 제안한 단일 파형 공격에 높은 공격 복잡도를 갖는 알고리즘의 취약점을 분석한다. 메시지 블라인딩과 지수 분할 기법에 윈도우 기법을 적용해 높은 공격 복잡도를 갖는 알고리즘을 제안하였지만 사전 연산과정에서 발생하는 정보를 이용하여 비밀정보를 복원할 수 있음을 확인하였다. 또한 취약점을 보완하여 단일파형 공격에 높은 공격 복잡도를 갖는 지수승 알고리즘을 새롭게 제안하였다. 설계된 알고리즘은 사전 연산 과정에서 실제지수 연산에 사용되는 값들의 재사용을 최소화 하여 충돌 공격에 대해 높은 안전성를 보장한다.