Attaques par canaux auxiliaires sur AES – Partie 2

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MISC
Numéro
98
Mois de parution
juillet 2018
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Résumé

Nous avons présenté dans la première partie de cet article le principe des attaques par canaux auxiliaires sur les algorithmes de cryptographie à clef privée en prenant pour exemple l’AES. Dans cette seconde partie, nous nous intéressons aux contre-mesures utilisées pour s’en protéger et poursuivons notre exposé avec deux classes d’attaques plus puissantes : les attaques multivariées et les attaques profilées.


Dans la première partie de cet article [Azo18], nous avons fait un tour d’horizon des attaques univariées sur une implémentation non protégée de l’AES. En pratique, différentes contre-mesures peuvent être appliquées afin de protéger une implémentation contre les attaques par canaux auxiliaires (Side-Channel Attacks, SCA). Dans cette seconde partie, nous rappelons les principes fondamentaux des contre-mesures, en particulier le principe du masquage, qui permet de garantir la résistance d’une implémentation contre les attaques univariées. Nous présentons ensuite une classe d’attaques plus complexes, les attaques multivariées, qui permettent d’attaquer une implémentation masquée. Finalement, nous décrivons une classe d’attaques plus puissantes, les SCA profilées, qui requièrent une étape préalable de caractérisation du composant à attaquer.

1. Contre-mesures

Les contre-mesures permettant de se prémunir des SCA avancées peuvent être...

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Références

[Azo18] M. Azouaoui, V. Verneuil, « Attaques par canaux auxiliaires sur AES – Partie 1 », MISC n°97, mai-juin 2018

[Bart13] T. Bartkewitz, K. Lemke-Rust, « Efficient Template Attacks Based on Probabilistic Multi-class Support Vector Machines », Proceedings of CARDIS 2012, Springer-Verlag, 2013

[Bog08] A. Bogdanov, « Multiple-Differential Side-Channel Collision Attacks on AES », Proceedings of CHES 2008, Springer-Verlag, 2008

[Cag17] E. Cagli, C. Dumas, E. Prouff, « Convolutional neural networks with data augmentation against jitter-based countermeasures - profiling attacks without preprocessing », Proceedinfs of CHES 2017, Springer-Verlag, 2017

[Can05] D. Canright, « A very compact S-box for AES » Proceedings of CHES 2005, Springer-Verlag 2005

[Cha02] S. Chari, J. Rao, P. Rohatgi, « Template Attacks », Proceedings of CHES 2002, Springer-Verlag, 2002

[Cha99] S. Chari, C. Jutla, J. Rao, P. Rohatgi, « Towards Sound Approaches to Counteract Power-Analysis Attacks », Proceedings of CRYPTO 1999, Springer-Verlag, 1999

[Che06] Z. Chen, Y. Zhou, « Dual-Rail Random Switching Logic: A Countermeasure to Reduce Side Channel Leakage », Proceedings of CHES 2006, Springer-Verlag, 2006

[Cho13] O. Choudary, M. G. Kuhn, «Efficient Template Attacks », Proceedings of CARDIS 2013, Springer-Verlag, 2013

[Cla17] C. Clavier, L. Reynaud, « Improved Blind Side-Channel Analysis by Exploitation of Joint Distributions of Leakages », Proceedings of CHES 2017, Springer-VERLAG, 2017

[Din14] A. A. Ding, L. Zhang, Y. Fei, P. Luo, « A Statistical Model for Higher Order DPA on Masked Devices », Proceedings of CHES 2014, Springer-Verlag, 2014

[Gil15] R. Gilmore, N. Hanley, M. O’Neill. « Neural network based attack on a masked implementation of aes », Proceedings of HOST 2015, IEEE, 2015

[Gou99] L. Goubin, J. Patarin, « DES and Differential Power Analysis. The “Duplication” Method », Proceedings of CHES 99, Springer-Verlag, 1999

[Heu12] A. Heuser and M. Zohner, « Intelligent Machine Homicide - Breaking Cryptographic Devices Using Support Vector Machines », Proceedings of COSADE 2012, Springer-Verlag, 2012

[Hos11] G. Hospodar, B. Gierlichs, E. De Mulder, I. Verbauwhede, J. Vandewalle, « Machine learning in side-channel analysis: A first study », Journal of Cryptographic Engineering, Springer-Verlag, 2011

[Led04] H. Ledig, F. Muller, F. Valette, « Enhancing Collision Attacks », Proceedings of CHES 2004, Springer-VERLAG, 2004

[Lem05] K. Lemke, C. Paar , W. Schindler, « A Stochastic Model for Differential Side-Channel Cryptanalysis », Proceedings of CHES 2005, Springer-Verlag, 2005

[Ler13] L. Lerman, S. F. Medeiros, G. Bontempi, O. Markowitch. « A machine learning approach against a masked AES », Proceedings of CARDIS 2013, Springer-Verlag, 2013

[Mag16] H. Maghrebi, T. Portigliatti, E. Prouff, « Breaking cryptographic implementations using deep learning techniques », Proceedings of SPACE 2016, Springer-Verlag, 2016

[Mar11] O. Markowitch, L. Lerman, G. Bontempi, « Side channel attack: An approach based on machine learning », Proceedings of COSADE 2011, Springer-Verlag, 2011

[Mes00] T. Messerges, « Using Second-Order Power Analysis to Attack DPA Resistant Software », Proceedings of CHES 2000, Springer-Verlag, 2000

[Pro09] E. Prouff, M. Rivain, R. Bévan, « Statistical Analysis of Second Order Differential Power Analysis », IEEE Transcations on Computers Vol 58 Issue 6, IEEE Computer Society, 2009

[Sap03] H. Saputra, N. Vijaykrishnan, M. Kandemir, M.J. Irwin, R. Brooks, S. Kim, W. Zhang, « Masking the energy behavior of DES encryption », Design, Automation and Test in Europe Conference and Exhibition, IEEE, 2003

[Sch03] K. Schramm, T. Wollinger, C. Paar, « A New Class of Collision Attacks and Its Application to DES », Proceedings of FSE 2003, Springer-Verlag, 2003

[Sch04] K. Schramm, G. Leander, P. Felke, C. Paar, « A Collision-Attack on AES: Combining Side Channel- and Differential-Attack », Proceedings of CHES 2004, Springer-Verlag, 2004

[Tim17] B. Timon, « Non-Profiled Deep Learning-Based Side-Channel Attacks », https://eprint.iacr.org/2018/196, 2018.



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