< Terug naar vorige pagina

Project

Ontwerp van Bewijsbaar Veilige Tegenmaatregelen Tegen Gecombineerde Aanvallen op Hardware.

Implementaties van cryptografische algoritmes in hardware zijn kwetsbaar voor nevenkanaalaanvallen. Deze aanvallen benutten kenmerken van hardware implementaties om cryptosystemen eenvoudiger te kraken dan via cryptoanalyse.

We kunnen twee categorieën van nevenkanaalaanvallen onderscheiden: nevenkanaalanalyse en fout inducerende aanvallen. In nevenkanaalanalyse wordt gevoelige informatie achterhaald door observatie van data afhankelijk effecten op het vermogenverbruik of op de elektromagnetische straling. Bij fout aanvallen probeert men geheime informatie te verkrijgen door fouten in de schakelingen te introduceren. Meer geavanceerde aanvallen gebruiken beide methoden, wat resulteert in gecombineerde aanvallen.

Een aantal tegenmaatregelen zijn voorgesteld voor beide soorten aanvallen.
Threshold Implementations is een tegenmaatregel voor nevenkanaalanalyse. Het biedt bewijsbare veiligheid tegen differentiële vermogenanalyse in de aanwezigheid van hardware races. De implementatie ervan neemt bovendien een kleinere oppervlakte in en zorgt vooreen hogere throughput dan tegenmaatregelen met dezelfde veiligheid.
Om fout inducerende aanvallen tegen te gaan wordt vaak gebruik gemaakt van een verdubbeling van het cryptografisch algoritme. Dit resulteert in ofwel een grotere oppervlakte ofwel een langere uitvoeringstermijn. Bovendien wordt redundantie regelmatig toegevoegd aan de variabelen, resulterend in een verdere toename van de hardware oppervlakte. Door de vele eisen die opgelegd worden aan ingebedde cryptosystemen door de omgeving waarin ze worden ingezet, is het aangewezen om deze extra kosten te vermijden.

In dit project zal de Threshold Implementations tegenmaatregel uitgebreid worden om bewijsbare beveiliging te bieden tegen fout inducerende aanvallen en gecombineerde aanvallen. Zorg zal worden genomen tijdens het ontwerp om een minimale overhead op de implementatiekosten te bieden. Na verificatie van de veiligheid van de tegenmaatregelen op FPGA's, zullen de extra kost en de effectiviteit ervan geëvalueerd worden.

Datum:2 sep 2014 →  6 apr 2019
Trefwoorden:Threshold Implementations, Fault Attacks, Power Analysis, Cryptography, Countermeasures
Disciplines:Keramische en glasmaterialen, Materialenwetenschappen en -techniek, Halfgeleidermaterialen, Andere materiaaltechnologie
Project type:PhD project