Original title: Kryptoanalýza postranními kanály
Translated title: Side Channel Cryptanalysis
Authors: Martinásek, Zdeněk ; Vaněk, Tomáš (referee) ; Dočkal,, Jaromír (referee) ; Zeman, Václav (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2013
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Postranní kanály v oblasti kryptografie zásadním způsobem mění pohled na bezpečnost celého kryptografického systému. Již nestačí analyzovat bezpečnost algoritmu pouze z~matematického hlediska pomocí abstraktních modelů, ale stejný důraz musí být kladen na implementaci algoritmů. Disertační práce v úvodu vysvětluje základní pojmy, princip útoku postranními kanály a jejich základní dělení. V následující části jsou určeny cíle dizertační práce. Hlavním cílem disertační práce je navrhnout a experimentálně ověřit novou metodu analýzy proudovým postranním kanálem, která bude využívat neuronové sítě. Tento hlavní cíl vznikl z rozboru používaných analýz proudovým postranním kanálem uvedených v následujících kapitolách. Tyto kapitoly obsahují podrobný rozbor současně používaných analýz proudovým postranním kanálem a rozbor šifrovacího algoritmu AES. Algoritmus AES byl vybrán, z důvodu odolnosti proti konvenčnímu způsobu analýz. Následující kapitola popisuje získané dílčí experimentální výsledky optimalizace stávajících metod, vliv parametrů ovlivňující proudovou spotřebu a výsledky navržené analýzy pomocí neuronových sítí včetně diskuze získaných výsledků. Tento typ útoku proudovým postranním kanálem nebyl dosud publikován, jedná se tedy o zcela novou myšlenku. Posledním cílem práce bylo shrnutí možných ochran proti analýze a útoku postranním kanálem. Side channels fundamentally changes the view of the cryptographic system security in cryptography. It is not enough to analyze the security algorithm only from a mathematical point of view using abstract models but it is necessary to focus on the implementation of the algorithms. The introduction of the thesis deals with the basic terms, principles of side channel attacks and basic clasification of side channels. The following chapter describes the objectives of the thesis. The main goal of the thesis is to propose and experimentally verify a new power analysis method whish will use the neural network. This main goal was based on the realized analyzes presented in the following chapters. These chapters contain a detailed analysis of currently used power analysis and analysis of AES encryption algorithm. AES was selected becouse the algorithm is resistant to the conventional cryptoanalysis. The following section describes the experimental results of the optimization of existing methods, the influence of the parameters affecting power consumption and the results of the proposed analysis using neural networks. This section includes the discussion of the results. This type of side channel attack has not been published yet thus it is a completely new idea. The final goal of the thesis was to summarize the possible countermeasures protecting against the side channel attacks.
Keywords: differential analysis; neural networks; power analysis using neural networks; power side channel; Side channels; simple power analysis; diferenciální proudová analýza; jednoduchá proudová analýza; neuronové sítě; Postranní kanály; proudová analýza pomocí neuronových sítí; proudový postranní kanál

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/27988

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233604


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses