文档名：uBlock算法的低延迟一阶门限实现方法
摘要：目前已有文献给出了uBlock分组密码算法的侧信道防护方案,但是这些方案不仅延迟较高,难以适用于低延迟高吞吐场景,而且在毛刺探测模型下缺乏可证明安全性.针对这一问题,本文给出了在毛刺探测模型下具有可证明安全性的uBlock算法的低延迟门限实现方案.此外,我们引入了ChangingoftheGuards技术来避免防护方案在执行过程中需要额外随机数.对于防护方案的安全性,我们用自动化评估工具SILVER验证了S盒的毛刺探测安全性,并用泄露评估技术TVLA(TestVectorLeakageAssessment)验证了防护方案的整个电路的安全性.最后,我们用DesignCompiler工具对防护方案的性能消耗情况进行了评估.评估结果显示,与序列化实现方式的uBlock防护方案相比,我们的防护方案的延迟能够减少约95％.
Abstract：Theexistingside-channelprotectionschemesfortheuBlockalgorithmsufferfromhighlatency,makingthemunsuitableforlow-latencyandhigh-throughputscenarios.Additionally,theseschemeslackprovablesecurityundertheglitch-extendedprobingmodel.Toaddresstheseissues,thispaperpresentsalow-latencyThresholdImplementationoftheuBlockalgorithmwithprovablesecurityundertheglitch-extendedprobingmodel.Furthermore,weintroducetheChangingoftheGuardstechniquetoeliminatetheneedforadditionalrandomnumbersduringtheexecutionoftheprotec-tionscheme.Tovalidatethesecurityofourprotectionscheme,weemploytheautomatedevaluationtoolSILVERtoassesstheglitch-extendedprobingsecurityoftheS-boxandutilizetheleakageevaluationtechnologyTVLA(TestVectorLeakageAssessment)toverifythesecurityoftheentirecircuit.Finally,weevaluatetheperformanceoverheadofourprotectionschemeusingthedesigncompilertool.Theevaluationresultsdemonstratethatourschemeachievesasignificantreductioninlatency,approximately95％lesscomparedtoserializedimplementationsofuBlockprotectionschemes.
作者：姚富 陈华 范丽敏 Author：YAOFu CHENHua FANLi-min
作者单位：中国科学院软件研究所可信计算与信息保障实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049中国科学院软件研究所可信计算与信息保障实验室,北京100190
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2024, 52(4)
分类号：TN918TP309
关键词：密码芯片 uBlock算法 侧信道攻击与防护 掩码技术 门限实现 ChangingoftheGuards
Keywords：cryptographicchip uBlockalgorithm side-channelattackandprotection masking thresholdimplemen-tation changingoftheguards
机标分类号：TP393.08TN918.1TP273
在线出版日期：2024年6月26日
基金项目：uBlock算法的低延迟一阶门限实现方法[
期刊论文] 电子学报--2024, 52(4)姚富 陈华 范丽敏目前已有文献给出了uBlock分组密码算法的侧信道防护方案,但是这些方案不仅延迟较高,难以适用于低延迟高吞吐场景,而且在毛刺探测模型下缺乏可证明安全性.针对这一问题,本文给出了在毛刺探测模型下具有可证明安全性的uB...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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