NTRUEncrypt에 대한 단일 파형 기반 전력 분석
Single Trace Side Channel Analysis on NTRUEncrypt Implementation
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초록
양자 컴퓨터의 개발이 가시화됨에 따라 RSA, Elliptic Curve Cryptosytem과 같은 암호 시스템을 대체할 수있는 포스트 양자 암호에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 이러한 포스트 양자 암호조차도 실 환경에서구동될 때 발생할 수 있는 부채널 분석에 대한 취약점을 반드시 고려해야만 한다. 본 논문에서는 NIST 포스트 양자 암호 표준 공모에 제출된 NTRU 구현 소스인 NTRUEncrypt에 대한 새로운 부채널 분석 기법을 제안한다. 기존에 제안되었던 부채널 분석 방법은 많은 수의 파형을 이용하였지만 제안하는 분석 기술은 단일 파형을 이용한 분석 방법으로 공개키 암호 시스템에 실질적으로 적용이 가능하다. 또한 본 논문에서는 제안하는 분석 기술에 안전성을 제공할 수 있는 새로운 대응 기술을 제안한다. 이 대응 기법은 과거 NTRU 부채널 분석 기법에도 안전할 뿐만아니라 기존의 NIST에 제출된 코드보다 더 효율적 구현이 가능한 알고리즘을 제안한다.
Abstract
As the development of quantum computers becomes visible, the researches on post-quantum cryptography to alternate thepresent cryptography system have actively pursued. To substitute RSA and Elliptic Curve Cryptosystem, post-quantumcryptography must also consider side channel resistance in implementation. In this paper, we propose a side channel analysison NTRU, based on the implementation made public in the NIST standardization. Unlike the previous analysis whichexploits a thousands of traces, the proposed attack can recover the private key using a single power consumption trace. Ourattack not only reduces the complexity of the attack but also gives more possibility to analyze a practical public keycryptosystem. Furthermore, we suggested the countermeasure against our attacks. Our countermeasure is much more efficientthan existing implementation.
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