마스킹 테이블을 사용하지 않는 AES, ARIA, SEED S-box의 전력 분석 대응 기법
A Power Analysis Attack Countermeasure Not Using Masked Table for S-box of AES, ARIA and SEED
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초록
전력 분석 공격이 소개되면서 다양한 대응법들이 제안되었고 그러한 대응법들 중 블록 암호의 경우, 암/복호화 연산 도중 중간 값이 전력 측정에 의해 드러나지 않도록 하는 마스킹 기법이 잘 알려져 있다. 블록 암호의 마스킹 기법은 비선형 연산에 대한 비용이 가장 크며, 따라서 AES, ARIA, SEED의 경우 S-box에 대한 대응법을 효율적으로 설계해야만 한다. 하지만 기존의 AES, ARIA, SEED의 S-box에 대한 대응 방법은 마스킹 S-box 테이블을 사용하는 방법으로 하나의 S-box당 256 bytes의 RAM을 필수적으로 사용한다. 하지만 가용 RAM의 크기가 크지 않은 경량 보안 디바이스에 이러한 기존의 대응법은 사용이 부적합하다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 마스킹 S-box 테이블을 사용하지 않는 새로운 대응법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 새로운 대응 기법은 비용이 적은 ROM을 활용, RAM의 사용량을 줄일 뿐 아니라 마스킹 S-box 테이블 생성 시간을 소요하지 않으므로 축소 라운드 마스킹 기법 적용 시 고속화도 가능하다.
Abstract
In the recent years, power analysis attacks were widely investigated, and so various countermeasures have been proposed. In the case of block ciphers, masking methods that blind the intermediate values in the en/decryption computations are well-known among these countermeasures. But the cost of non-linear part is extremely high in the masking method of block cipher, and so the countermeasure for S-box must be efficiently constructed in the case of AES, ARIA and SEED. Existing countermeasures for S-box use the masked S-box table to require 256 bytes RAM corresponding to one S-box. But, the usage of the these countermeasures is not adequate in the lightweight security devices having the small size of RAM. In this paper, we propose the new countermeasure not using the masked S-box table to make up for this weak point. Also, the new countermeasure reduces time-complexity as well as the usage of RAM because this does not consume the time for generating masked S-box table.
참고문헌 (15)
- 유형소, "랜덤 마스킹 기법을 이용한 DPA 공격에 안전한 ARIA 구현", 정보보호학회논문지, 16(2), pp.129~139 (2006), 한국정보보호학회
- "Advanced Encryption Standard (AES), FIPS PUB 197/available at" (2001)[URL]
- A. Satoh, "A Compact Rijndael Hardware Architecture with S-Box Optimization, In ASIACRYPT'01", LNCS, 2248, pp.239~254 (2001)
- B. Zakeri, "Compact and Secure Design of Masked AES S-Box, In ICICS'07", LNCS, 4861, pp.216~229 (2007)
- C. Herbst, "An AES Smart Card Implementation Resistant to Power Analysis Attacks, In ACNS'06", LNCS, 3989, pp.239~252 (2006)
- "A Very Compact Rijndael S-box.Technical Report" (2004)[URL]
- E. Oswald, "An Efficient Masking Scheme for AES Software Implementations, In WISA'05", LNCS, 3786, pp.292~305 (2006)
- E. Oswald, "A Side-Channel Analysis Resistant Description of the AES S-box, In FSE'05", LNCS, 3557, pp.413~423 (2005)
- J. Bl¨omer, "Provably Secure Masking of AES, In SAC'04", LNCS, 3357, pp.69~83 (2005)
- Jovan D. Golic, "Multiplicative Masking and Power Analysis of AES, In CHES'02", LNCS, 2523, pp.198~212 (2003)
- Mehdi-Laurent Akkar, "An Implementation of DES and AES, Secure against Some Attacks, In CHES'01", LNCS, 2162, pp.309~318 (2001)
- P. Kocher, "Differential power analysis, In CRYPTO'99", LNCS, 1666, pp.388~397 (1999)
- "Introduction to differential power analysis and related attacks" (1998)[URL]
- P. Kocher, "Timing Attacks on Implementations of Diffie- Hellman, RSA, DSS, and Others Systems, In CRYPTO'96", LNCS, 1109, pp.104~113 (1996)
- T. S. Messerges, "Power analysis attacks on modular exponentiation in Smart cards, In CHES'99", LNCS, 1717, pp.144~157 (1999)