물리적 구현 공격에 대한 이진 멱승 알고리듬의 저항성 분석

Analysis of Resistance to Physical Implementation Attack

최근 RSA와 같은 암호 시스템을 구현하는데 사용되는 이진 멱숭(exponentiation) 알고리듬에 대해 누설되는 소비 전력 정보나 오류 주입을 통해 쉽게 비밀 키를 찾아낼 수 있는 물리적 구현 공격들이 등장하게 되었다. 또한, 이러한 물리적 공격으로부터 암호용 디바이스를 보호하기 위한 새로운 멱숭 알고리듬과 대응 전략들이 지속적으로 개발되어 왔다. 본 논문에서는 이진 멱승 알고리듬들을 중심으로 물리적 구현 공격의 성공 요인을 도출하고 대응 알고리듬들의 저항성을 분석하였다. 또한, 오류 주입과 SPA 공격을 결합한 조합 공격을 방어할 수 있는 개선된 BNP 멱승 알고리듬을 제안하였다.

Recently, many physical implementation attacks were presented in order to recover a secret key using leakage power consumption information or fault injection which can be occurred in case of naive implementation of binary exponentiation algorithm used in RSA cryptosystem. In addition, new exponentiation algorithms and countermeasures have been developed to prevent the cryptographic devices from these physical attacks. In this paper, we deduce critical success factors of these physical implementation attacks on binary exponentiation algorithm and analyze the resistance of countermeasures to these attacks. Furthermore, we present an improved BNP exponentiation algorithm to defeat combined attack which is combination of fault injection and SPA attack.