레이저 오류 주입 공격 성공률 향상을 위한 전자파 및 열 정보 활용 시스템
Electromagnetic and Thermal Information Utilization System to Improve The Success Rate of Laser Fault Injection Attack
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초록
IoT(Internet of Things) 기기가 보편화됨에 따라 사용자의 개인정보를 보호하기 위한 알고리즘들이 많이 개발되었다. 이를 위협하는 레이저 오류 주입 공격은 기기의 외부에 레이저 빔을 의도적으로 주입하여 시스템의 비밀 정보 또는 비정상 권한을 획득하는 부채널 분석이다. 필요한 오류 주입의 수를 감소시키기 위해 오류 주입의 타이밍을 결정하는 연구들은 많이 진행되었지만, 오류를 주입할 위치는 기기 전체에 대해 반복적으로 탐색하는 것에 그친다. 그러나 만약 공격자가 알고리즘과 무관한 영역에 레이저 오류 주입을 수행한다면 공격자는 의도한 오류문을 획득하거나 인증 우회를 시도할 수 없으므로, 오류 주입에 취약하여 공격을 수행할 영역을 탐색하는 것은 높은 공격 성공률을 달성하는 중요한 고려 사항이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 기기의 칩에서 발생한 전자파와 열 정보를 활용하여 오류 주입 취약 영역을 판별하면 100%의 공격 성공률을 달성할 수 있음을 보이고, 이를 토대로 효율적인 오류 주입 공격 시스템을 제안한다.
Abstract
As IoT(Internet of Things) devices become common, many algorithms have been developed to protect users’ personal information. The laser fault injection attack that threatens those algorithms is a side-channel analysis that intentionally injects a laser beam to the outside of a device to acquire confidential information or abnormal privileges of the system. There are many studies to determine the timing of fault injection to reduce the number of necessary fault injections, but the location to inject faults is only repeatedly searched for the entire area of the device. However, when fault injection is performed in an algorithm-independent area, the attacker cannot obtain the intended faulted statement or attempt to bypass authentication, so finding areas vulnerable to fault injection and performing an attack is an important consideration in achieving a high attack success rate. In this paper, we show that a 100% attack success rate can be achieved by determining the vulnerable areas for fault injection by using electromagnetic and thermal information generated from the device’s chip. Based on this, we propose an efficient fault injection attack system.
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