Fault attacks (FA) intentionally inject some fault into the encryption process for analyzing a secret key based on faulty intermediate values or faulty ciphertexts. One of the easy ways for software-based countermeasures is to use time redundancy. However, existing methods can be broken by skipping comparison operations or by using non-uniform distributions of faulty intermediate values. In this paper, we propose a secure software-based redundancy, aptly named table redundancy, applying different linear and nonlinear transformations to redundant computations of table-based block cipher structures. To reduce the table size and the number of lookups, some outer tables that are not subjected to FA are shared, while the inner tables are protected by table redundancy. The basic idea is that different transformations protecting redundant computations are correctly decoded if the redundant outcomes are combined without faulty values. In addition, this recombination provides infective computations because a faulty byte is likely to propagate its error to adjacent bytes due to the use of 32-bit linear transformations. Our method also presents a stateful feature in the connection with detected faults and subsequent plaintexts for preventing iterative fault injection. We demonstrate the protection of AES-128 against FA and show a negligible advantage of FA.
KSP 제안 키워드
AES-128, Fault Attacks, Fault Injection, Intermediate values, Linear and nonlinear, Non-uniform Distribution, Nonlinear transformations, block cIPher, secret key, secure software, time redundancy
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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