REPQC：面向后量子密码的硬件加速器逆向工程与后门化
密码学与安全
2024-03-15 v1
摘要
为设计抗量子密码算法投入了大量研究工作。动机明确：强大的量子计算机一旦可用，将使当前密码标准脆弱。因此，我们需要新的后量子密码（PQC）算法，且由于这些算法的内在复杂性，也有需求将其加速硬件实现。本文显示，PQC硬件加速器可以被两种不同位置的供应链对手后门化。我们提出了REPQC算法，可用于可靠地识别PQC加速器中哈希运算（即Keccak）的位置——该位置作为寻找秘密信息泄露的锚点。凭借REPQC，攻击者随后在形式隐蔽的硬件Trojan Horse（HTH）中插入恶意逻辑。以Dilithium为案例研究，我们的结果表明，仅增加0.1%的布局密度即可插入HTH，而不会影响电路性能，且功耗增加有限。一个关键方面是，REPQC中的整个逆向工程是自动化的，随后的HTH插入也是如此，这使攻击者能够探索多种HTH设计并确定最合适的方案。
引用
@article{arxiv.2403.09352,
title = {REPQC: Reverse Engineering and Backdooring Hardware Accelerators for Post-quantum Cryptography},
author = {Samuel Pagliarini and Aikata Aikata and Malik Imran and Sujoy Sinha Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.09352},
year = {2024}
}
备注
Accepted in AsiaCCS'24