Recent advances in deep learning-based side-channel analysis

Jin, Sunghyun,Kim, Suhri,Kim, HeeSeok,Hong, Seokhie Electronics and Telecommunications Research Instit 2020 ETRI Journal Vol.42 No.2

As side-channel analysis and machine learning algorithms share the same objective of classifying data, numerous studies have been proposed for adapting machine learning to side-channel analysis. However, a drawback of machine learning algorithms is that their performance depends on human engineering. Therefore, recent studies in the field focus on exploiting deep learning algorithms, which can extract features automatically from data. In this study, we survey recent advances in deep learning-based side-channel analysis. In particular, we outline how deep learning is applied to side-channel analysis, based on deep learning architectures and application methods. Furthermore, we describe its properties when using different architectures and application methods. Finally, we discuss our perspective on future research directions in this field.

딥러닝을 이용한 부채널 분석 기술 연구 동향

진성현(Sunghyun Jin),김희석(HeeSeok Kim) 한국정보보호학회 2020 情報保護學會誌 Vol.30 No.1

딥러닝 기술의 발달로 인해 다양한 응용 분야에서 해당 기술 활용 시 좋은 성능을 보임에 따라 부채널 분석 분야에서도 딥러닝 기술을 적용하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 초기 딥러닝 기술은 데이터 분류 문제를 해결해야 하는 템플릿 공격과 같은 프로파일링 기반의 부채널 공격에 집중되어 적용되었지만 최근에는 프로파일링 기반의 부채널 분석 뿐만 아니라 상관 전력 분석 등과 같은 논프로파일링 기반 부채널 공격, 파형 인코딩 및 전처리, 부채널 누출신호 탐색 등으로 연구범위가 확대되어지고 있다. 본 논문에서는 딥러닝을 이용한 부채널 분석 기술의 최신 연구 동향을 분야별로 체계적으로 정리 및 분석하고자 한다.

대런 아로노프스키 영화 <마더!>의 성경 모티프 서사 연구

진성현(Jin Sunghyun),양윤호(Yang Yunho) 한국문화융합학회 2021 문화와 융합 Vol.43 No.7

<마더!>는 성경을 기반으로 서사 구조를 설계하고 그 속에서 모티프를 얻어 만들어진 영화다. 그리고 서사의필수 요소인 인물과 사건 그리고 공간이 서로 연결되며 서사를 수식하고 있다. 기존 영화들과 다른 점이 있다면 성경의 서사 재현에 그치는 것이 아니라 크로스미디어의 성격을 활용해 서사를해체 및 재창조 했다는 것이다. 인물과 사건에서 변형된 성경 모티프를 찾을 수 있으며 유일한 건축물이자 공간인‘집’이 역할을 부여 받으며 서사의 두 필수 요소를 수식함을 확인할 수 있다. 본고는 영화 <마더!>의 인물과 사건을 통해 성경 모티프를 재정리하고, 집을 통해 공간이 서사를 수식하는 방법에 대해 살펴본다. 영화는 해체 될 것 같은 부부의 이야기를 표면적으로 드러난 서사로 사용하며, 망가져 가는지구에 관한 이야기가 알레고리로 등장, 성경 모티프를 통해 감독이 전하고자 하는 메시지가 드러냈다. 본 연구는 넛셸 테크닉을 활용해 드러난 서사를 분석하며 알레고리와 모티프를 찾고, 집이라는 요소가 이를어떻게 뒷받침 하고 있는지 분석한다. 이를 통해 인물과 사건의 연관성을 찾고 영화 속 공간이 단지 배경으로만사용되는 것이 아니라 서사해석을 위한 도구로 사용될 수 있다는 점을 확인해 메시지를 찾는다. 영화에 대한 보다더 깊은 이해를 도우며, 성경 모티프 영화의 연구 범위 확장과 함께 서사 요소에 대해 보다 깊이 있는 후속연구가이루어지기를 기대한다. <Mother!> is a movie made by designing an epic structure based on the Bible and getting motifs from it. And the characters, events, and spaces, which are essential elements of the narrative, are connected to each other and modify the narrative. What makes it different from existing movies is that it is not just a reproduction of the Bible, but rather a dissolution and re-creation of the narrative, using the nature of cross-media. You can also find a modified Bible motif in characters and events, and confirm that the only space, “house,” is given a role and modifies two essential elements of the narrative. This study is about the Bible motif movie <Mother!> reorganize through characters and events, and explore how space modifies narrative through house. The movie uses the story of a couple that is likely to be disbanded as a surface-revealing narrative, featuring stories about the breaking earth as an allegory, and revealed the message what the director wanted to convey through the Bible motif. This study uses Nutshell techniques to analyze narratives, find allegories and motifs, and analyze how the element of house as a space supports them. It also looks for organic connections between characters and events and finds messages by confirming that the space in the movie can be used as a tool for narrative interpretation, not just as a background. It is hoped that further research on narrative elements will be conducted along with the expansion of the scope of the study of biblical motif films, as well as a deeper understanding of the film.

넛셸 테크닉을 활용한 원작과 리메이크작의 서사 비교연구: <조제, 호랑이 그리고 물고기들>과 <조제>를 중심으로

진성현(Jin Sunghyun),김세환(Kim Sehwan) 동국대학교 영상문화콘텐츠연구원 2023 영상문화콘텐츠연구 Vol.28 No.-

내장형 시스템을 위한 자바 수행중 선행 컴파일러

홍성현(SungHyun Hong),김진철(Jin-Chul Kim),신진우(Jin Woo Shin),권진우(Jin-woo Kwon),이주환(Lee Joo Hwan),문수묵(Soo-Mook Moon) 한국정보과학회 2009 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.36 No.2A

프로파일링 단계에서 파형 선별을 통한 템플릿 공격의 성능 향상

진성현(Sunghyun Jin),김태원(Taewon Kim),김희석(HeeSeok Kim),홍석희(Seokhie Hong) 한국정보보호학회 2017 정보보호학회논문지 Vol.27 No.1

템플릿 공격은 공격 대상 장비와 동일한 테스트 장비를 보유한 경우에 수행할 수 있는 강력한 부채널 분석 방법이다. 템플릿 공격은 테스트 장비를 이용하여 비밀정보에 대한 템플릿을 구성하는 프로파일링 단계와 공격 대상 장비에서 수집한 전력 파형을 템플릿과 비교하여 비밀정보를 찾는 매칭 단계로 구성된다. 템플릿 공격의 성능을 향상시키는 방법 중 하나는 가우시안 분포에 대한 템플릿의 추정을 향상시키는 것이다. 그러나 프로파일링 단계에서 각 중간값에 대한 템플릿을 계산할 때 사용되는 전력 파형의 수가 제한된다면 템플릿 계산이 부정확해진다. 본 논문에서는 프로파일링 단계에서 템플릿을 계산하기 위해 사용하는 파형의 수가 제한될 때 노이즈 파형으로 간주되는 전력 파형을 제거하는 방법론을 제시한다. 제시한 방법론에 따라 노이즈로 간주되는 전력 파형을 제외하여 템플릿을 구성할 경우에 템플릿 추정의 정확도가 향상되어 템플릿 공격의 성능이 향상된다. 또한 본 논문에서는 실험을 통해 템플릿 공격의 성능이 향상됨을 보임으로써 제시한 방법론이 타당함을 증명한다. Template attack is a powerful side-channel analysis technique which can be performed by an attacker who has a test device that is identical to target device. Template attack is consisted of building template in profiling phase and matching the target device using template that were calculated in profiling phase. One methods to improve the success rate of template attack is to better estimate template which is consisted sample mean and sample covariance matrix of gaussian distribution in template profiling. However restriction of power trace in profiling phase led to poor template estimation. In this paper, we propose new method to select noisy power trace in profiling phase. By eliminating noisy power trace in profiling phase, we can construct more advanced mean and covariance matrix which relates to better performance in template attack. We proved that the proposed method is valid through experiments.

항공사 운항통제시스템 분석을 통한 초기 UAM 운항통제시스템 주요기능 고찰

진성현(Jin SungHyun),조희덕(Cho HeeDuk),김정훈(Kim Junghoon),강승모(Kang SeungMo),강광천(Kang KwangChun),송교원(Song KyoWon) 한국항공우주학회 2022 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2022 No.11

Client ahead-of-time compiler for embedded Java platforms

Hong, Sunghyun,Kim, Jin-Chul,Moon, Soo-Mook,Shin, Jin Woo,Lee, Jaemok,Oh, Hyeong-Seok,Choi, Hyung-Kyu John Wiley Sons, Ltd. 2009 SOFTWARE-PRACTICE & EXPERIENCE Vol.39 No.3

<P>Many embedded Java platforms execute two types of Java classes: those installed statically on the client device and those downloaded dynamically from service providers at run time. For achieving higher performance, the static Java classes can be compiled into machine code by ahead-of-time compiler (AOTC) in the server, and the translated machine code can be installed on the client device. Unfortunately, AOTC cannot be applicable to the dynamically downloaded classes. This paper proposes client-AOTC (c-AOTC), which performs AOTC on the client device using the just-in-time compiler (JITC) module installed on the device, obviating the JITC overhead and complementing the server-AOTC. The machine code of a method translated by JITC is cached on a persistent memory of the device, and when the method is invoked again in a later run of the program, the machine code is loaded and executed directly without any translation overhead. A major issue in c-AOTC is relocation because some of the address constants embedded in the cached machine code are not correct when the machine code is loaded and used in a different run; those addresses should be corrected before they are used. Constant pool resolution and inlining complicate the relocation problem, and we propose our solutions. The persistent memory overhead for saving the relocation information is also an issue, and we propose a technique to encode the relocation information and compress the machine code efficiently. We developed a c-AOTC on Sun's CDC VM reference implementation, and our evaluation results indicate that c-AOTC can improve the performance significantly, as much as an average of 12% for EEMBC and 4% for SpecJVM98, with a persistent memory overhead of 1% on average. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.</P>

자원 효율적인 응용 성능 보장 형 무선 자원 할당 기법

진성현(Sunghyun Jin),김세래(Serae Kim),이경한(Kyunghan Lee) 한국통신학회 2023 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.6

내장형 자바 시스템을 위한 클라이언트 선행 컴파일 기법을 이용한 코드 캐시 확장

홍성현(Sunghyun Hong),김진철(Jin-Chul Kim),신진우(Jin Woo Shin),권진우(Jin-Woo Kwon),이주환(Joohwan Lee),문수묵(Soo-Mook Moon) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.8

많은 내장형 자바 시스템들이 제한된 메모리를 가지고 있으므로 JITC를 위해 충분한 코드 캐시가 주어지지 않아 자바의 수행 성능이 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 이를 극복하고자 수행 중에 코드 캐시 공간이 부족하면 일부 메소드의 머신 코드를 영구적 메모리의 파일 시스템에 저장해 두었다가 재호출 때에 다시 코드 캐시로 읽어와서 재활용하는 코드 캐시를 확장하는 수행 방식을 제안한다. 이는 기존의 클라이언트 선행 컴파일 기법을 수행 중에 코드 캐시 확장을 위해 적용한 것이다. 우리가 제안한 자바 수행 구조는 코드 캐시가 반으로 줄었을 때의 일반적인 자바 수행 방식보다 1.6배 좋은 성능을 보여주고 있다. Many embedded Java systems are equipped with limited memory, which can constrain the code cache size provided for Java just-in-time compilation, affecting the Java performance. This paper proposes expanding the limited code cache when it is full, by saving the machine code for some methods in the code cache into the file system of the permanent storage and reloading it to the code cache when they are re-invoked later. This is applying the client ahead-of-time compilation during the execution time for the purpose of enlarging the code cache. Our experimental results indicate that the proposed execution method can improve the performance by as much as 1.6 times compared to the conventional method, when the code cache size is reduced by half.