Un contramedida contra DPA en Simon con una estructura eficiente en área
Autores: Zhang, Yuanyuan; Wu, Ning; Zhou, Fang; Zhang, Jinbao; Yahya, Muhammad Rehan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un contramedida contra DPA en Simon con una estructura eficiente en área
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Análisis de potencia diferencial
Ataque de canal lateral
Algoritmos criptográficos
Cifrados ligeros
SIMON
Resistencia a DPA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El análisis de potencia diferencial (DPA) es un método efectivo de ataque de canal lateral, que representa una amenaza crítica para algoritmos criptográficos, especialmente cifrados ligeros como SIMON. En este documento, proponemos una contramedida eficiente en área contra DPA en SIMON basada en la aleatorización de potencia. En primer lugar, revisamos y analizamos la arquitectura del algoritmo SIMON. En segundo lugar, demostramos la amenaza del ataque DPA a SIMON lanzando un ataque DPA real en el circuito SIMON 32/64. En tercer lugar, se propone un esquema de aleatorización de potencia de bajo costo mediante la combinación de inyección de fallas con tecnología de doble tasa, y se implementa el diseño de circuito correspondiente. Hasta donde sabemos, este es el primer esquema que aplica la combinación de inyección de fallas y tecnología de doble tasa a la resistencia DPA. Por último, se utiliza el -test para evaluar el mecanismo de seguridad de los diseños propuestos con cuantificación de fugas. Nuestros resultados experimentales muestran que el diseño propuesto implementa la resistencia DPA del algoritmo SIMON con un cierto sobrecoste del 47,7% de utilización de LUTs y un 39,6% de consumo de registros. En comparación con la implementación de umbral y la máscara bool, el esquema propuesto tiene mayores ventajas en el consumo de recursos.
Descripción
El análisis de potencia diferencial (DPA) es un método efectivo de ataque de canal lateral, que representa una amenaza crítica para algoritmos criptográficos, especialmente cifrados ligeros como SIMON. En este documento, proponemos una contramedida eficiente en área contra DPA en SIMON basada en la aleatorización de potencia. En primer lugar, revisamos y analizamos la arquitectura del algoritmo SIMON. En segundo lugar, demostramos la amenaza del ataque DPA a SIMON lanzando un ataque DPA real en el circuito SIMON 32/64. En tercer lugar, se propone un esquema de aleatorización de potencia de bajo costo mediante la combinación de inyección de fallas con tecnología de doble tasa, y se implementa el diseño de circuito correspondiente. Hasta donde sabemos, este es el primer esquema que aplica la combinación de inyección de fallas y tecnología de doble tasa a la resistencia DPA. Por último, se utiliza el -test para evaluar el mecanismo de seguridad de los diseños propuestos con cuantificación de fugas. Nuestros resultados experimentales muestran que el diseño propuesto implementa la resistencia DPA del algoritmo SIMON con un cierto sobrecoste del 47,7% de utilización de LUTs y un 39,6% de consumo de registros. En comparación con la implementación de umbral y la máscara bool, el esquema propuesto tiene mayores ventajas en el consumo de recursos.