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오류 주입을 이용한 Triple DES에 대한 라운드 축소 공격
최두식(Doo-sik Choi),오두환(Doo-hwan Oh),배기석(Ki-soek Bae),문상재(Sang-jae Moon),하재철(Jae-cheol Ha) 한국정보보호학회 2011 정보보호학회논문지 Vol.21 No.2
Triple DES(Data Encryption Standard)는 DES의 안전성을 향상시키기 위하여 2번의 DES 암호화와 1번의 DES 복호화를 수행하는 국제 표준 암호 알고리즘이다. 본 논문에서는 Triple DES에서 수행되는 각각의 DES 알고리즘 중 마지막 라운드를 실행시키지 않도록 오류를 주입함으로써 비밀 키를 찾아내는 차분 오류 분석(Differential Fault Analysis, DFA)공격을 제안한다. 제안한 공격 방법을 이용하여 시뮬레이션 결과, 9개 정도의 정상-오류 암호문 쌍을 얻을 수 있으면 2²⁴번의 비밀 키 전탐색을 통해 3개의 비밀 키를 모두 찾을 수 있었다. 또한, ATmega128 칩에 Triple DES 암호 알고리즘을 실제로 구현하고 레이저를 이용한 오류를 주입함으로써 제안공격이 오류 주입 대응책이 적용되지 않은 범용 마이크로프로세서 칩에 적용 가능함을 검증하였다. The Triple Data Encryption Algorithm (Triple DES) is an international standard of block cipher, which composed of two encryption processes and one decryption process of DES to increase security level. In this paper, we proposed a Differential Fault Analysis (DFA) attack to retrieve secret keys using reduction of last round execution for each DES process in the Triple DES by fault injections. From the simulation result for the proposed attack method, we could extract three 56-bit secret keys using exhaustive search attack for 2²⁴ candidate keys which are refined from about 9 faulty-correct cipher text pairs. Using laser fault injection experiment, we also verified that the proposed DFA attack could be applied to a pure microprocessor ATmega 128 chip in which the Triple DES algorithm was implemented.
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