Preuves de Sécurité du Masquage contre les Attaques par Canaux Auxiliaires dans le Modèle d'Observations Bruitées

Masking proof against Side Channel Analysis

• Auteur / Autrice : Sara Sahraee
• Direction : Philippe Maurine
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : SYAM - Systèmes Automatiques et Micro-Électroniques
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2024
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Information, Structures, Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Micro-électronique de Montpellier
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Département Microélectronique

Mots clés

Mots clés libres

Cybersécurité

Cryptographie

Sécurité Matérielle

Side-Channel Analysis

Preuve de sécurité

Masquage

Security Proof

Side-Channel Analysis

Hardware Security

Masking

Cybersecurity

Cryptography

Résumé

La plupart des composants électroniques modernes embarquent des fonctionnalités visant à garantir la sécurité de l'information, via la cryptographie. Mais la sécurité matérielle de ces composants peut être grandement réduite, car tout composant électronique embarquant des primitives cryptographiques est sujet aux attaques par observation de canaux auxiliaires. Dans ce type d'attaques, l'adversaire a un accès physique au composant cible — courant consommé, émanations électro-magnétiques, acoustiques, etc. Grâce à celui-ci, il peut réduire grandement la complexité d'une attaque, comparé à une cryptanalyse classique. Pour contrer cette menace, une contre-mesure dite de masquage peut être ajoutée à l'implémentation. Ce dispositif, aussi appelé “calcul multi-parties sur silicium”, rencontre de plus en plus de succès auprès des chercheurs et de l'industrie pour sa sécurité théoriquement prouvée. Malheureusement, du fait d'un surcoût non-négligeable, il existe encore un gouffre entre les conditions réelles dans lesquelles les industriels utilisent le masquage, et les hypothèses dans lesquelles les preuves de sécurité fonctionnent. L'objet de cette thèse est de combler ce gouffre, en améliorant les hypothèses des preuves de sécurité, ainsi que les bornes qu'elles garantissent.

Most modern electronic components include cryptographic primitives, aiming at ensuring information security. But the hardware security of these components can be greatly reduced, as any such electronic device is prone to side-channel analysis. In this type of attack, the adversary has physical access to the target component – power consumption, electro-magnetic emanations, acoustic vibrations, etc. Leveraging these physical measurements can greatly reduce the complexity of an attack, compared to traditional cryptanalysis. To counter this threat, a so-called masking countermeasure can be added to the implementation. Masking, also called “multi-party calculation on silicon”, is meeting with increasing success among researchers and industry for its theoretically proven security. Unfortunately, due to a non-negligible computational and memory overhead, there still exists a gap between the real conditions in which manufacturers use masking, and the conditions in which masking security proofs work. The purpose of this thesis is to fill this gap, by improving the assumptions of security proofs, as well as the bounds that they guarantee.