Power Analysis Attacks on Blinding Countermeasure against Horizontal CPA
Sangyub Lee, Taewon Kim, Hee Seok Kim, Seokhie Hong · 정보보호학회논문지 · 2015
현재 전력 분석은 여러 가지 부채널 분석 중 가장 활발하게 연구되고 있다. 1999년 Kocher 등에 의해 차분 전력 분석이 제안된 이후로 소프트웨어/하드웨어 기반 암호 디바이스를 대상으로 하는 다양하고 현실적인 전력 분석 공격이 제안되었다. 본 논문은 공개키 암호 알고리즘에 대하여 단 하나의 파형을 이용하는 전력분석에 안전한 대응기법의 취약성을 분석한다. 2010년 ICICS에서 Clavier 등은 단 하나의 지수승 파형으로 비밀 정보를 찾아낼 수 있는 수평적 상관관계 분석과 그에 대한 대응기법을 제안하였다. 그 중 하나인 "Blind operands in LIM" 대응기법은 큰 정수 곱셈의 두 입력에 대한 덧셈 블라인딩을 이용하여 비밀정보와 관련된 중간 값 노출을 막는다. 그럼에도 불구하고 이 대응기법은 공격자가 알고 있는 평문에 대한 전력 누설을 일으킬 수 있는 취약점을 가지고 있다. 본 논문에서는 세 가지 공격시나리오를 통해 취약점을 분석했고 실제적인 실험을 통해 이를 증명하였다. Until recently, power analysis is one of the most popular research issues among various side channel analyses. Since Differential Power Analysis had been first proposed by Kocher et al., various practical power analyses correspond with software/hardware cryptographic devices have been proposed. In this paper, we analyze vulnerability of countermeasure against power analysis exploiting single power trace of public cryptographic algorithm. In ICICS 2010, Clavier et al. proposed Horizontal Correlation Analysis which can recover secret information from a single exponentiation trace and corresponding countermeasures. "Blind operands in LIM", one of their countermeasures, exploits additive blinding in order to prevent leakage of intermediate value related to secret information. However, this countermeasure has vulnerability of having power leakage that is dependant with the message known by an adversary. In this paper, we analyzed vulnerabilities by three attack scenarios and proved them by practical correlation power analysis experiments.