POWER ANALYSIS

Лаборатория дифференциального и корреляционного анализа мощности — атаки на криптографические чипы

Трасса мощности Осциллограф фиксирует ток потребления чипа при каждой операции шифрования. Разные данные → разное потребление.

Простая DPA Группируем трассы по гипотезе о бите ключа. Среднее одной группы минус среднее другой: ненулевая разность выдаёт правильный бит.

Реальные атаки DPA применялась к банковским картам (1999 Kocher et al.), смарт-картам GSM, аппаратным кошелькам. Не требует знания схемы чипа.

CPA (корреляция) Для каждой из 256 гипотез ключа вычисляем модель потребления (HW AES S-box). Коэффициент Пирсона с реальными трассами → пик на верном ключе.

Hamming Weight HW(AES_Sbox[pt ⊕ k]) — число единичных битов в промежуточном значении. Больше единиц → больше переключений транзисторов → выше пик мощности.

Защита: маскирование Случайная маска XOR к промежуточным значениям разрушает корреляцию. Стоимость — 2× операций и +рандом-генератор на кристалле.

Подключи щуп — кликни на один из 6 пинов изометрического чипа слева

Запусти шифрования — нажми «Старт». Чип вспыхивает, справа строятся трассы мощности

Атакуй ключ — нажми «CPA-атака». 256 столбиков: найди и кликни самый высокий

Читай разбор — после каждого уровня открывается панель с объяснением атаки

6 уровней · нарастающий шум · маскирование · AES S-box

Kocher et al. 1999 · CHES · OpenSSL CVE-2016-7056 · Ledger Nano атаки

6 уровней · DPA → CPA → маскирование

POWER ANALYSIS

—

Атака провалилась

Чип взломан!

POWER ANALYSIS

Материалы по теме