소비 전력 테이블 생성을 통한 부채널 분석의 성능 향상
Improved Side Channel Analysis Using Power Consumption Table
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초록
차분전력분석공격은 추측하는 비밀 정보 값에 따라 계산한 중간 값을 전력 소비 모델에 대입하여 전력 소비량을 구한후 실제 발생한 전력 소비량과 함께 분석하여 암호화에 쓰인 비밀 정보 값을 복원한다. 이 때 흔히 쓰이는 전력 소비모델로는 해밍 웨이트 모델이나 해밍 디스턴스 모델이 있으며 좀 더 정확한 전력 소비 모델을 구하기 위해서 전력 모델링 기법을 이용한다. 하지만 공격 타켓이 되는 장비가 가정한 전력 소비 모델과 상이한 경우 중간 값에 해당하는 전력소비량을 옳게 반영하지 못하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 실제 공격 장비에서 측정한 소비 전력을 테이블 형태로 저장하여 전력 소비 모델로써 이용하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 암호화 과정에서 활용 가능한 정보(평문, 암호문 등)가 쓰이는 시점에서의 소비 전력을 이용한다. 이 방법은 사전에 탬플릿 구성을 할 필요가 없으며 실제 공격장비에서 측정한 소비 전력을 이용하기 때문에 해당 장비의 소비 전력 모델을 정확하게 반영한다. 제안하는 방법의 성능을 확인하기 위해 시뮬레이션과 실험을 진행하였으며 제안하는 방법의 성능이 기존의 전력 모델링 기법보다 부채널공격 성능이 향상됨을 확인하였다.
Abstract
The differential power analysis calculates the intermediate value related to sensitive information and substitute into the power model to obtain (hypothesized) power consumption. After analyzing the calculated power consumption and measuring power consumption, the secret information value can be obtained. Hamming weight and hamming distance models are most commonly used power consumption model, and the power consumption model is obtained through the modeling technique. If the power consumption model assumed by the actual equipment differs from the power consumption of the actual equipment, the side channel analysis performance is declined. In this paper, we propose a method that records measured power consumption and exploits as power consumption model. The proposed method uses the power consumption at the time when the information (plain text, cipher text, etc.) available in the encryption process. The proposed method does not need template in advance and uses the power consumption measured by the actual equipment, so it accurately reflects the power consumption model of the equipment.. Simulation and experiments show that by using our proposed method, side channel analysis is improved on the existing power modeling method.
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