تحقق نرم افزاريِ جديد و كارآمد الگوريتم رمز CRT-RSA مقاوم در برابر حمله تحليل خطا

A New and Efficient Software Implementation of CRT-RSA Algorithm Robust against Fault Induction Attack

حملات القاي خطا، يكي از مهمترين حملات عليه پيادهسازيهاي امن سامانههاي رمزنگاري هستند. اين حملات هنوز هم براي آن دسته از محصولات رمزنگاري كه از امضاهايRSA پشتيباني ميكنند تهديدي جدي به حساب ميآيند. يك اجراي معيوب ازRSA كافي است تا پيمانه عمومي تجزيه و كليد خصوصي بهطور كامل آشكار شود. از اين رو لازم است تا از پيادهسازيهايRSA در برابر تحليل خطا حفاظت شود. در طي چند سال گذشته، اقدامات متقابل مختلفي براي پيادهسازيهاي امن منتشر شده است. بسيـاري از اين اقدامات، در سطح الگوريتم بوده و از روشهايي استفاده ميكنند كه عموميت ندارند. همه اين روشها در ازاي محدوديتهايي كه سختافزارهاي تعبيهشده با آنها مواجه هستند اشكالات عمدهاي دارند. روش پيادهسازي پيشنهادي در اين مقاله مبتني بر شيوه جديدي است كه از محاسبات بازگشتي تصديق امضا استفاده كرده و آن را در مقابل حملات گذرا و دايم خطا مقاوم ميسازد. ضمن آنكه مقايسه نتايج پيادهسازي انجامشده با ساير كارهاي گزارششده تا كنون، تاثير قابل ملاحظه پيادهسازي پيشنهادي از حيث سرعت، حافظه مورد نياز و حجم كد را نشان ميدهد. بهعبارت ديگر، ميتوان گفت كه روش پيشنهادي براي پيادهسازي بر روي بسترهاي سبك مانند كارتهاي هوشمند كاملا مناسب است.

Fault attacks are one of the most powerful attacks against embedded cryptographic implementations. Such attacks are serious threat against cryptographic tokens supporting RSA signatures. It has been shown that even with one pair of correct/faulty cipher text the public modulus of an RSA signature can be factorized and the private key be fully recovered. Therefore, it is very important to protect RSA implementations against fault analysis. As a result of such attacks, several countermeasures have been proposed at the algorithm level to protect RSA. Unfortunately, most of them are inefficient or costly and cannot be generalized easily. In addition, they are not suitable for implementation on restricted hardware or resource limited platforms such as smart cards. This paper proposes a new and efficient approach that uses recursive operations (verification) to protect the algorithm against transient and permanent fault attacks. The results of implementation demonstrate the effectiveness of the proposed method in the terms of speed, required memory and code size, making it quite appropriate for implementation on low-cost devices such as smart cards.