경량 암호 알고리듬 CHAM에 대한 오류 주입 공격
Fault Injection Attack on Lightweight Block Cipher CHAM
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초록
최근 가용 자원이 제한된 디바이스에서 사용할 수 있는 구현 성능이 효율적인 경량 블록 암호 알고리듬 CHAM이 제안되었다. CHAM은 키의 상태를 갱신하지 않는 스케줄링 기법을 사용함으로써 키 저장 공간을 획기적으로 감소시켰으며, ARX(Addition, Rotation, and XOR) 연산에 기반하여 설계함으로써 계산 성능을 크게 향상시켰다. 그럼에도 불구하고 본 논문에서는 CHAM은 오류 주입 공격에 의해 라운드 키가 노출될 가능성이 있으며 4개의라운드 키로부터 마스터 비밀 키를 추출할 수 있음을 보이고자 한다. 제안된 오류 주입 기법을 사용하면 약 24개의정상-오류 암호문 쌍을 이용하여 CHAM-128/128에 사용된 비밀 키를 찾을 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해확인하였다.
Abstract
Recently, a family of lightweight block ciphers CHAM that has effective performance on resource-constrained devices isproposed. The CHAM uses a stateless-on-the-fly key schedule method which can reduce the key storage areas. Furthermore,the core design of CHAM is based on ARX(Addition, Rotation and XOR) operations which can enhance the computationalperformance. Nevertheless, we point out that the CHAM algorithm may be vulnerable to the fault injection attack which canreveal 4 round keys and derive the secret key from them. As a simulation result, the proposed fault injection attack canextract the secret key of CHAM-128/128 block cipher using about 24 correct-faulty cipher text pairs.
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