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サイドチャネル攻撃手法・防衛手法 from CHES2019 2019/10/23 暗号通貨読書会#34 ANDGO, Inc. Excite The World with Technology

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内容 1. 攻撃手法 p.29 - p.59 2. 防衛手法 p.86 - p.117

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SCNIFFER ● Automated EM leakage point detection ● https://arxiv.org/abs/1908.09407 ● 秘密鍵窃取攻撃を行う前段階での、攻撃ポイントしぼりこみ法 攻撃手法 - SCNIFFER Electromagnetic

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マイコンを盗聴

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300ドル！

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ポイント：盗聴ポイントを貪欲勾配法で早く見積もることを可能にし た

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Profiled Attack 攻撃手法 - SCNIFFER - Profiled Attack

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攻撃手法 - SCNIFFER - Profiled Attack

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攻撃手法 - SCNIFFER - Profiled Attack

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攻撃手法 - SCNIFFER - Profiled Attack - 古典 [CRR02] Chari, S., Rao, J.R. and Rohatgi, P., 2002, August. Template attacks. In International Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (pp. 13-28). Springer, Berlin, Heidelberg.

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攻撃手法 - SCNIFFER - Profiled Attack - 古典手法の問題点 S 共分散行列の再利用がいいかんじ P 沢山サンプル取る必要あるよ (n > d^2) S PoI, DOM, SOSD, SNR使えばサンプル数減らせるよ S PCA, LDA使って次元数を減らすのも効果的だよ

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攻撃手法 - SCNIFFER - Neural Network based Profiled Attack

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攻撃手法 - SCNIFFER - Neural Network based Profiled Attack

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X-DeepSCA ● Cross-Device Deep-Learning SCA ● https://eprint.iacr.org/2019/818 攻撃手法 - X-DeepSCA Side Channel Attack

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攻撃手法 - X-DeepSCA 従来手法だと デバイス間 でばらつく

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攻撃手法 - X-DeepSCA DTW使ってデバイス 間差異を微調整 [GDD+19] Golder, A., Das, D., Danial, J., Ghosh, S., Sen, S. and Raychowdhury, A., 2019. Practical Approaches Toward Deep-Learning-Based Cross-Device Power Side-Channel Attack. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems.

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内容 1. 攻撃手法 p.29 - p.59 2. 防衛手法 p.86 - p.117

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ASNI Attenuated Signature Noise Injection ● Attenuated Signature Noise Injection ● https://ieeexplore.ieee.org/document/8351968 防衛手法 - ASNI Side Channel Attack

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LDO: Low-Drop-Out 防衛手法 - ASNI

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MTD: Minimum Traces to Disclosure 防衛手法 - ASNI

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防衛手法 - ASNI

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White-Box Cause Analysis 防衛手法 - White-Box Root-Cause Analysis

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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防衛手法 - White Box Analysis - STELLAR

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まとめ まとめ ・現状のAES等を計算するハードウェアに対し、秘密 情報を抜きとれる十分実用的なサイドチャネル攻撃が 存在する ・マイクロコントローラーの設計を提案手法を元に調整 することで、上記サイドチャネル攻撃は防げる ・セキュアエレメントへも同じ攻撃が通用する？？

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おまけ - TREZORハック(破壊的攻撃) [https://medium.com/@Zero404Cool/frozen-trezor-data-remanence-attacks-de4d70c9ee8c] 2017/8/18 Frozen Trezor — Data Remanence Attacks! ・SRAMは冷やすと意外なほど長時間記憶が保持される ・18.6秒でファームウェアを書き換え、秘密鍵を取り出せた

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オシロスコープによる盗聴 [https://gigazine.net/news/20180609-trezor-power-analysis/]