MaskedHLS：面向遮蔽密码设计的领域特定高级合成
密码学与安全
2024-07-17 v1
摘要
在存在 glitch 时，对遮蔽密码硬件实现的电源侧信道攻击（PSCA）安全性设计与综合是一个具有挑战性的任务。高级合成（HLS）是从遮蔽软件生成遮蔽硬件的有前景的技术，为设计空间探索提供了机会。然而，传统HLS工具的修改会改变遮蔽对PSCA安全性的保证，导致不安全的RTL。此外，现有HLS工具无法在密码学设计中指定位置放置寄存器并平衡平行路径，这是需要防止 glitch 传播的。本文介绍一种针对从遮蔽软件实现直接获得PSCA安全遮蔽硬件实现的领域特定HLS方法。它在需要的 glitch-robust 遮蔽器件指定位置放置寄存器，从而生成安全的RTL。此外，我们的工具自动平衡平行路径，同时保持PSCA安全性，可实现延迟降低。针对使用四种最先进器件的 PRESENT 密码S盒和 AES Canright S盒进行实验，结果显示MaskHLS生成的RTL平均比手动寄存器插入减少73.9%的寄存器和45.7%的延迟。MaskHLS生成的RTL的PSCA安全性也通过TVLA测试得以证明。
引用
@article{arxiv.2407.11806,
title = {MaskedHLS: Domain-Specific High-Level Synthesis of Masked Cryptographic Designs},
author = {Nilotpola Sarma and Anuj Singh Thakur and Chandan Karfa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.11806},
year = {2024}
}