Атаки сторонніми каналами на Dilithium та оцінка контрзаходів щодо них

Yaroslav Derevianko; Olena Kachko

Yaroslav Derevianko науковий співробітник-консультант АТ "ІІТ", в. Коломенська, 15, 61166, Харків
Olena Kachko к. т. н., професор, АТ "ІІТ", в. Коломенська, 15, 61166, Харків

Ключові слова: криптографія; алгербраїчні решітки; атаки сторонніми каналами; атаки помилками

Анотація

У даній роботі надається комплексне дослідження атак сторонніми каналами (SCA – side-channel attacks) і атак помилками (FIA – fault injection attacks) на схеми на основі решітки, з акцентом на схемі підпису Dilithium, яка є провідним кандидатом в процесі стандартизації Націолального Інституту Стандартизації NIST для постквантової криптографії. Також у роботі перевіряється низка індивідуальних контрзаходів, здатних забезпечити/покращити захист від існуючих SCA/FIA. Проведена оцінка продуктивності показує, що представлені контрзаходи спричиняють розумний рівень втрати продуктивності при реальному застосуванні.

Посилання

Leon Groot Bruinderink and Peter Pessl. Differential Fault Attacks on Deterministic Lattice Signatures. 2018. – pp. 21-43.

Prasanna Ravi, Mahabir Prasad Jhanwar, James Howe, Anupam Chattopadhyay, and Shivam Bhasin. Exploiting determinism in lattice-based signatures: practical fault attacks on pqm4 implementations of NIST candidates. 2019 – pp. 427–440.

Thomas Espitau, Pierre-Alain Fouque, Benoît Gérard, and Mehdi Tibouchi. Loop-abort faults on lattice-based fiat-shamir and hash-and-sign signatures. 2016 – pp. 140-158.

Peter Pessl and Robert Primas. More practical single-trace attacks on the number theoretic transform. 2019 – pp. 130-149.

Vincent Migliore, Benoît Gérard, Mehdi Tibouchi, and Pierre-Alain Fouque. Masking dilithium. 2019 – pp. 344-362.

Prasanna Ravi, Anupam Chattopadhyay, Anubhab Baksi. Side-channel and Fault-injection attacks over Lattice-based Post-quantum Schemes (Kyber, Dilithium): Survey and New Results. 2022 – p. 737.