Phân tích, đánh giá hiệu quả các phương pháp mặt nạ chống tấn công DPA cho AES trên Smart Card

Authors

  • Nguyễn Thanh Tùng Học viện Kỹ thuật mật mã

DOI:

https://doi.org/10.54654/isj.v1i11.91

Keywords:

Differential power analysis attack, AES, Smart Card, Embedded mask, FREM

Tóm tắt

Tóm tắt—Mặt nạ sử dụng giá trị ngẫu nhiên để che giá trị trung gian của thuật toán là phương pháp hiệu quả chống tấn công DPA. Có nhiều giải pháp mặt nạ cho thuật toán AES với mức độ an toàn và hiệu quả khác nhau. Bài báo phân tích, đánh giá ưu, nhược điểm, khả năng ứng dụng của các giải pháp này khi thực thi trên Smart Card. Đồng thời, đề xuất kỹ thuật mặt nạ nhúng, triển khai ứng dụng, đánh giá hiệu quả và khả năng chống tấn công DPA trên Smart Card.

 

Abstract—Masking with the use of random values to mask the algorithm's intermediate value is an effective method to prevent DPA attacks. There are many masking solutions for AES algorithm with different levels of safety and effectiveness. The article analyzes and assesses advantages and disadvantages, the applicability of these solutions when implemented on Smart Card. Also, proposes embedded mask techniques, application deployment, evaluation of the effectiveness and resistance to DPA attacks on Smart Card.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] Nguyễn Hồng Quang, “Phân tích tiêu thụ điện năng của thiết bị mật mã”, Tạp chí nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự, vol. 34 12/2014, pp 87-93, 2014.

[2] Nguyễn Thanh Tùng, “Một giải pháp chống tấn công DPA hiệu quả”, Tạp chí nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự, vol. 5/2017, pp 33-41, 2017.

[3] Nguyễn Thanh Tùng, Trần Ngọc Quý, “Mặt nạ nhân chống tấn công DPA lên AES trên Smart Card”, Tạp chí nghiên cứu khoa học – Đại học Sư phạm Hà Nội, vol. 5/2019.

[4] Nguyễn Thanh Tùng, Bùi Văn Dương, “Một phương pháp hiệu quả chống tấn công DPA lên AES trên Smart Card”, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự, 2019.

[5] Kouichi Itoh, Masahiko Takenaka, and Naoya Torii, “DPA countermeasure based on the “masking method”, In KwangjoKim, editor, ICISC, volume 2288 of Lecture Notes in Computer Science, Springer, 2001.

[6] Xiaoan Zhou, Juan Peng anh Liping Guo, “An Improved AES Masking Method Smartcard Implementation for Resisting DPA Attacks”, International Journal of Computer Science, 2013.

[7] P. Kocher, J. Jaffe, and B. Jun, “Differential power analysis”, proceedings of crypto 99, Lecture Notes in Computer Science, vol. 1666, Springer, pp. 388–397, 1999.

[8] National Institute of Standards and Technology (NIST). FIPS-197 “Advanced Encryption Standard”, November, 2001.

[9] Stefan Mangard, Elisabeth Oswald, and Thomas Popp, “Power Analysis Attacks Revealing the Secrets of Smart Cards”, Graz University of Technology Graz, 2007.

[10] Department of the Army Washington DC, “Basic Cryptanalysis” Field Manual 34-40-2, 1990.

[11] Jovan Dj. Golic, Christophe Tymen, “Multiplicative Masking and Power Analysis of AES Cryptographic Hardware and Embedded Systems – CHES 2002, vol. 2523 of Lecture Notes in Computer Science, pp. 198–212, Springer-Verlag, 2003.

[12] M. Akkar and C. Giraud, “An implementation of DES and AES, secure against some attacks”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2001

[13] Elena Trichina, Domenico De Seta, and Lucia Germani, “Simplified Adaptive Multiplicative Mask for AES”, Cryptographic Design Center, Gemplus Technology R & DVia Pio Emanuelli 1, 00143 Rome, Italy, 2003.

[14] Johannes Wolkerstorfer, Elisabeth Oswald, and Mario Lamberger, “An ASIC Implementation of the AES Sboxes”, Institute for Applied Information Processing and Communications,

Graz University of Technology, Inffeldgasse 16a, A-8010 Graz, Austria, 2005.

[15] Christof Parr, “Effcient VLSI Architectures for Bit Parallel Computation in Galois Fields” ECE Department, Worcester Polytechnic Institute, 100 Institute Road, Worcester,MA 01609 USA, 1994.

[16] Johannes Blömer, Jorge Guajardo, and Volker Krummel, “Provably Secure Masking of AES”, ResearchGate, 2004.

Downloads

Abstract views: 115 / PDF downloads: 69

Published

2020-11-11

How to Cite

Tùng, N. T. (2020). Phân tích, đánh giá hiệu quả các phương pháp mặt nạ chống tấn công DPA cho AES trên Smart Card. Journal of Science and Technology on Information Security, 1(11), 46-52. https://doi.org/10.54654/isj.v1i11.91

Issue

Section

Papers