Найти

Результаты поиска

• МОДЕЛИРОВАНИЕ УТЕЧЕК ПО ПОБОЧНЫМ КАНАЛАМ ДЛЯ КРИПТОГРАФИЧЕСКОГО АЛГОРИТМОВ «МАГМА» И «КУЗНЕЧИК» НА ОСНОВЕ ЭМУЛЯТОРА ELMO

  В.О. Малявина , Е.А. Маро

  2024-11-10

  Аннотация ▼

  Анализ стойкости реализаций средств защиты информации к атакам по побочным каналам
  является актуальной задачей при разработке криптографических модулей. Первым этапом в ис-
  следовании стойкости по побочным каналам рассматривается оценка наличия статистических
  утечек в различных параметрах работы устройств в ходе выполнения криптографических алго-
  ритмов. Универсальным источником, оцениваемым как побочный канал, рассматривается анализ
  энергопотребления устройства в ходе криптографических вычислений. В исследовательской ра-
  боте с помощью инструмента ELMO получены трассы энергопотребления для алгоритмов шиф-
  рования «Магма» и «Кузнечик», выявлены инструкции, содержащие статистические утечки по
  энергопотреблению для исследуемых алгоритмов. Для моделирования трасс энергопотребления в
  ELMO реализован на языке С алгоритм шифрования ГОСТ Р 34.12—2015 (n=64 «Магма» и n=128
  «Кузнечик»). Полнораундовая версия алгоритмов шифрования «Магма» и «Кузнечик» составляет
  соответственно 15400 инструкций (из них 4450 инструкций содержит потенциальную утечку по
  энергопотреблению) и 7167 инструкций (из них 4833 инструкций содержит потенциальную утеч-
  ку по энергопотреблению). Выявление побочного канала (соответствующего обрабатываемым
  данным) может быть осуществлено с помощью статистического t-теста. Для выполнения этой
  задачи формируются два независимых набора трасс энергопотребления устройств: трассы при
  фиксированном значении входных векторов и трассы при произвольных (не совпадающих с фикси-
  рованными) значениях входных векторов. Выполнено моделирование утечек по энергопотреблению
  для различного числа раундов шифрования «Магма» и «Кузнечик» на о снове статистического
  t-теста. Определены инструкции, содержащие наибольшую статистическую зависимость на базе
  проведенного тестирования. Для шифра Магма выделены инструкции adds r3,r4,r3 и ldrb
  r3,[r3,r1], для шифра Кузнечик - lsls r5,r3,#0x0 и str r7,[r3,#0x20000888]. Выявленные инструкции
  являются оптимальными для последующего проведения дифференциальных или корреляционных
  атак по энергопотреблению на исследуемые алгоритмы шифрования.