부채널 공격에 대응하는 마스킹 기반의 블록 암호 LEA
Masking-Based Block Cipher LEA Resistant to Side Channel Attacks
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초록
스마트카드와 같은 정보보호용 디바이스에서 평문 데이터를 직접 암호화할 경우 누설되는 부채널 정보에 의해 사용되는 비밀 키가 노출될 수 있다. 특히, IoT 환경을 고려하여 설계된 LEA와 같은 경량 암호 알고리즘에서도 부채널 공격의 취약점이 발견되었다. 본 논문에서는 부채널 공격에 대응하기 위한 마스킹 기법을 소개하고 LEA 알고리즘에 적용할 수 있는 효율적인 마스킹 기법을 제안한다. 특히, 제안하는 산술-부울 마스킹 변환 기법은 256바이트정도의 메모리가 필요하지만 연산 시간을 크게 감소시킴으로써 전체 암호 알고리즘의 수행 속도를 기존 알고리즘에비해 약 17%정도 향상시킬 수 있다.
Abstract
When a cryptographic device such as smart card performs an encryption for a plain text, an attacker can extract the secret key in it using side channel information. Especially, many researches found some weaknesses for side channel attack on the lightweight block cipher LEA designed to apply in IoT environments. In this paper, we survey several masking countermeasures to defeat the side channel attack and propose a novel masking conversion method. Even though the proposed Arithmetic-to-Boolean masking conversion method requires storage memory of 256 bytes, it can improve the LEA encryption speed up to 17 percentage compared to the case adopted the previous masking method.
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