講演抄録/キーワード |
講演名 |
2021-10-19 10:50
周波数・振幅・位相を制御した連続正弦波を用いた暗号モジュールへの故障注入に関する基礎検討 ○西山 輝・藤本大介・キム ヨンウ・林 優一(奈良先端大) HWS2021-43 ICD2021-17 エレソ技報アーカイブへのリンク:ICD2021-17 |
抄録 |
(和) |
連続正弦波を用いた意図的な電磁妨害による故障注入手法は、機器への侵襲や改変を必要とせずに差分故障解析に利用可能な故障を暗号モジュールに発生させる。一方、上述の手法では、差分故障解析が困難な故障である出力暗号文の複数バイトに誤りが生ずる故障の頻度が高く、解析に時間を要する。本稿では、暗号モジュールに注入する連続正弦波の周波数・位相・振幅を制御し、1バイト誤りを含む暗号文の発生頻度を高める手法を提案する。具体的には、Advanced Encryption Standard (AES) を実装した暗号モジュールを対象として、暗号モジュールに注入する連続正弦波の周波数・位相を出力暗号文の誤り発生率を観測しながら制御することで、クロックの立ち上がり毎に同一の位相でグリッチを発生させる。さらに、この条件下で振幅を増加させ、本来のクロックの立ち上がり時刻とグリッチによるオーバークロックの発生時刻の差を増大させることで、1バイト誤り発生率を増加させ誤りバイト数を操作できることを実験的に示した。 |
(英) |
A fault injection attack based on an intentional electromagnetic interference (IEMI) using a continuous sinusoidal wave can generate a fault that can be used for the differential fault analysis (DFA) without modifying and tampering with the cryptographic device. However, in this attack, multi-byte faults in the output ciphertext which are not suitable for the DFA are generated frequently, and they increase the analysis time dramatically. In this paper, we propose a method that can increase the occurrence of a 1-byte fault in the output ciphertext by controlling the frequency, phase, and amplitude of the injected sinusoidal wave. Specifically, we control the frequency and phase of the sinusoidal wave injected into the cryptographic module implemented with the advanced encryption standard (AES). At the same time, the error rate of the output ciphertext is monitored so that a glitch is generated on the rising clock-edge with the same phase. At this condition, the amplitude is controlled to further increase the timing difference between the rising timing of the original clock and the overclocking occurrence timing associated with the glitch. It is experimentally validated that the proposed method can increase the occurrence of the 1-byte fault and it is capable of controlling the number of fault bytes in the output ciphertext. |
キーワード |
(和) |
故障注入 / 意図的な電磁妨害 / 差分故障解析 / / / / / |
(英) |
Fault Injection Attack / Intentional Electromagnetic Interference / Differential Fault Analysis / / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 121, no. 206, HWS2021-43, pp. 13-18, 2021年10月. |
資料番号 |
HWS2021-43 |
発行日 |
2021-10-12 (HWS, ICD) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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