Moderní kryptoanalýza

Abstract

Problematika této diplomové práce je zaměřena na kryptoanalýzu postranních kanálů. Pozornost je věnována především proudovému postrannímu kanálu, kdy se simuluje útok na kryptografický modul za různých podmínek a pro různé konstrukční vlastnosti tohoto modulu. Jako kryptografický modul je použit mikroprocesor PIC pracující se symetrickou šifrou AES. Pro tyto účely byl vytvořen návrh experimentální desky plošných spojů. Tato deska pak byla osazena pouze součástkami nezbytnými pro funkci kryptografického modulu. Kryptoanalýza je zaměřena na proudový odběr modulu při vykonávání instrukcí funkce AddRoundKey. Proudový odběr mikroprocesoru se měří v závislosti na velikosti napájecího napětí, velikosti odporu bočníku, velikosti kapacity blokovacího kondenzátoru a také se zkoumá vliv teploty okolního prostředí. Naměřené hodnoty jsou graficky zpracovány a diskutovány.Issues of this thesis are focused on side-channel cryptanalysis. Particularly attention is paid to differential power analysis, when is simulated an attack on the cryptographic module for different conditions and for different structural features of this module. As the cryptographic module is used a PIC microcontroller, which is operating with AES symmetric encryption algorithm. For this purpose, a design of experimental printed circuit board was created. Then, this PCB was equipped only with the necessary components for the function of the cryptographic module. Cryptanalysis is aimed on current consumption of crypto module that is caused by execution of AddRoundKey instructions. Power consumption of PIC microcontroller is measured in depending on the size of power supply voltage, size of serial resistor, size of bypass capacitor, and this thesis also examines the influence of ambient temperature on power consumption of PIC. The measured values are graphically presented and then discussed.