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Side-Channel Attacks on Embedded Devices: A case Study

Grupos de investigación: 
Nivel del proyecto: 
Grado
Autor: 
Óscar Repáraz Domínguez
Tutor: 
Juan Mariano Goyeneche Vazquez de Seyas
Fecha de lectura: 
Mie, 06/07/2011
Año: 
2011
Calificación: 
Sobresaliente
Resumen: 

Este proyecto reproduce dos ataques side-channel publicados en [--l. Los ataques side-channel recuperan material criptográfico sensible de un dispositivo mediante el análisis estadístico del consumo instantá­neo del mismo. El primer ataque está orientado a una implementación hardware y el segundo a una implementación software sobre un micro­controlador de 8 bits. El resultado de ambos ataques es satisfactorio. Este documento detalla las estrategias seguidas para la consecución del citado objetivo. Las técnica empleada es Differential Power Analysis, descrita en [15]. La implementación hardware corresponde a la familia de circuitos integrados HCS300. Capturando 30 trazas de consumo se recupera la clave de 64 bits del dispositivo con un tiempo de cálculo despreciable en una estación de trabajo convencional. Además, se ha comprobado que dichas trazas de consumo se pueden tomar con una sonda electromagnética de campo cercano. La implementación software se ejecuta en el microcontrolador PIC16F74-Con unas 1000 trazas el ataque tiene éxito. El tiempo de cálculo en una estación de trabajo convencional es de varios minutos. Se desarrollan algoritmos para la extracción de muestras relevantes (compresión de las trazas de consumo) y para el alineado de las trazas de consumo, lo que supone una mejora con respecto del número de trazas necesarias en [-].

KEYWORDS

Cryptography, side-channel attack, power analysis, Differential Power Analysis, embedded device, security.