Dissertação

{en_GB=User friendly SCA tool} {} EVALUATED

{pt=A análise de canais laterais tira partido da fuga de informação que os dispositivos têm, com o objetivo de extrair a chave secreta. Existem múltiplas fontes de fugas de informação, tais como o consumo de energia, radiação electromagnética, tempo decorrido, ou calor emitido. Esses sinais necessitam de ser recolhidos e manipulados por software adequado de forma a permitir a um investigador analisá-los e executar algoritmos de análise de canais laterais de forma a conseguir extrair a chave secreta. Este processo é composto por duas fases: captura e análise. A captura consiste na recolha de dados do dispositivo em teste enquanto que a componente de análise trata da seleção, optimização e aplicação de algoritmos que permitem a extração da chave. Contudo, as ferramentas de código-aberto disponíveis atualmente não acompanham o crescimento nesta área, faltando funcionalidades que permitiriam aos investigadores testarem os sistemas em análise. Neste trabalho, foi desenvolvida uma ferramenta flexível e optimizada que permite efetuar análise de energia electromagnética em dispositivos criptográficos, que combina a recolha dados enquanto controla uma plotter XY que suporta este processo. Para optimizar a componente de análise, uma ferramenta de código aberto de análise de canais laterais (ChipWhisperer Analyzer) foi extendida com capacidade de conversão de dados em Matlab, introdução de uma versão optimizada de CPA como algoritmo de ataque e suporte ao uso de código em Matlab, permitindo ter maior flexibilidade e desempenho no processo de investigação., en=Side-channel analysis exploits information leakage related to a device, with the aim of extracting the secret key. There are multiple sources of information leakages, such as power consumption, electromagnetic radiation, timing or heat. These signals need to be collected and handled by proper software in order to allow a researcher to analyze them, perform side-channel analysis algorithms, and be able to extract the secret key. This process comprises two components: capture and analysis. The capture component consists in collecting data from the device under test, whilst the analysis component tries to extract the secret key by optimizing the data in analysis and applying algorithms on it. However, the open-source tools available today do not follow the growth in this area, missing features that would allow researchers to test cryptographic devices. In this work, an optimized and flexible tool that allows to perform power and electromagnetic analysis was developed. It supports a XY Plotter to assist the capture process of electromagnetic traces over a given cryptographic chip area, allowing to run analysis scripts on the collected traces. To optimize the analysis component, an open-source tool in side-channel analysis (ChipWhisperer Analyzer) was extended, providing the ability to convert data from/to Matlab. An interface to Matlab code and an optimized CPA algorithm were also added to the platform, providing flexibility and performance in the research work.}
{pt=Análise de Canais Laterais, Análise Diferencial de Potência, Análise de Correlação de Potência, Análise Eletromagnética, Plotter XY, Projeto ChipWhisperer, en=Side-channel Analysis, Differential Power Analysis, Correlation Power Analysis, Electromagnetic Analysis, XY Plotter, ChipWhisperer Project}

Novembro 19, 2019, 18:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Ricardo Jorge Fernandes Chaves

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Associado