부채널 공격 방어를 위한 혼합 대응기법이 구현된 타원 곡선 암호 프로세서

Abstract

타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography; ECC) 프로세서에 대한 다양한 부채널 공격 (SCA)을 방어할 수 있는 혼합 대응기법을 제안하였으며, 이를 적용한 ECC 프로세서를 설계했다. 제안된 혼합 대응기법은 좌표만 이용한 몽고메리 래더 알고리듬, 수정된 기저점 은닉, 무작위화된 투영 좌표계, 포인트 검증을 포함하며, 이를 통해 시차 공격, 단순 및 차분 전력분석 공격, 정제된 전력분석 공격, 더블링 공격, 무효점 공격 등 다양한 SCA를 방어할 수 있다. 설계된 ECC 프로세서를 대상으로 DPA 및 RPA 공격을 포함한 SCA 실험을 통해 비밀키 값이 추출되지 않음을 확인했다. 제안된 혼합 대응기법은 FPGA 디바이스 LUT의 약 7.1%와 플립플롭의 약 2.8% 증가로 효율적인 하드웨어 구현이 가능하며, 점 스칼라 곱셈 연산 소요 사이클 수의 약 1% 증가로 다양한 SCA을 방어할 수 있다는 장점이 있다.