LeakyOhm：利用阻抗分析提取秘密比特
密码学与安全
2023-10-24 v2
摘要
物理侧信道攻击及其对策的威胁已被广泛研究。大多数物理侧信道攻击依赖于计算或存储对芯片上电流消耗或电压降的不可避免的影响。这种与数据相关的影响可被功耗或电磁分析等方法所利用。在本工作中，我们引入一种新颖的非侵入式物理侧信道攻击，其利用芯片阻抗中与数据相关的变化。我们的攻击基于以下事实：寄存器中临时存储的内容会改变电路的物理特性，从而导致芯片阻抗的变化。为感知此类阻抗变化，我们部署了一种称为散射参数分析的知名射频/微波方法，其中我们将高频正弦波信号注入系统的电源分配网络（PDN）并测量信号的回波。我们证明，根据寄存器的内容比特和物理位置，反射信号在不同频率点被不同地调制，从而能够同时且独立地探测各个寄存器。此类侧信道泄漏对掩码中使用的 -probing 安全模型假设提出了挑战，而掩码是一种重要的侧信道对策。为验证我们的主张，我们在未受保护和高阶掩码 AES 的硬件实现上实施了非建模与建模的阻抗分析攻击。我们表明，在建模攻击的情况下，仅需单条轨迹即可恢复密钥。最后，我们讨论了特定一类隐藏对策可能如何有效抵御阻抗泄漏。
引用
@article{arxiv.2310.07014,
title = {LeakyOhm: Secret Bits Extraction using Impedance Analysis},
author = {Saleh Khalaj Monfared and Tahoura Mosavirik and Shahin Tajik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07014},
year = {2023}
}