함수 생략 오류를 이용하는 AES에 대한 신규 차분 오류 공격
Novel Differential Fault Attack Using Function-Skipping on AES
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초록
차분 오류 공격은 암호화 장비에 인위적인 오작동을 유도하여 발생한 오류 암호문과 정상 암호문의 차분을 이용해 비밀키를 분석하는 기법이다. 일반적으로 차분 오류 공격은 암호 알고리즘의 중간값을 변조시켰을 때의 결과를이용한다. 반면, 우리는 함수 전체를 생략시켰을 때의 결과를 이용하는 차분 오류 공격을 제안한다. 제안한 기법은단일 오류 주입 암호문으로 수 초 이내에 전체 비밀키 복구가 가능한 매우 낮은 공격 복잡도를 갖는다. 또한, 우리는 오류가 함수 생략을 유도했는지 검증하는 방안을 제시함으로써 공격자 가정을 현실적으로 낮췄다. 제안한 기법을실험적으로 검증하기 위해 Riscure 사의 Piñata 보드에 대한 오류 주입 공격을 수행한 결과 함수 생략으로 유도되지 않은 모든 오류 암호문을 거를 수 있었으며, 수 초 내에 비밀키 복구에 성공했다.
Abstract
The differential fault attacks (DFA) are cryptoanalysis methods that reveal the secret key utilizing differences between the normal and faulty ciphertexts, which occurred when artificial faults are injected into an encryption device. The conventional DFA methods use faults to falsify intermediate values. Meanwhile, we propose the novel DFA method that uses a fault to skip a function. The proposed method has a very low attack complexity that reveals the secret key using one fault injected ciphertext within seconds. Also, we proposed a method that filters out cipherexts where the injected faults did not occur the function-skipping. It makes our method realistic. To demonstrate the proposed method, we performed fault injection on the Riscure's Piñata board. As a result, the proposed method can filter out and reveal the secret key within seconds on a real device.
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