Deep learning-enhanced side-channel analysis of cryptographic implementations
- Moderne kryptografische Algorithmen sind in der Theorie als sicher anzusehen. Durch die physikalische Realisierung in Hardware ergeben sich dennoch Bedrohungsszenarien in Form von Seitenkanalangriffen. Angriffe dieser Art sind seit mehr als 20 Jahren bekannt und verschiedenste Gegenmaßnahmen wurden seither vorgeschlagen. Wegen der hohen Komplexität wird eine Seitenkanalanalyse von kryptografischen Systemen jedoch meist nur von ausgewählten Evaluierungslaboren vorgenommen. Das Aufkommen von künstlicher Intelligenz und insbesondere Deep Learning (DL)-Verfahren eröffnen hier aber neue Möglichkeiten. Diese Dissertation setzt an diesem Punkt an. Zum einen werden verbesserte Methoden zur effizienten Seitenkanal-Evaluation basierend auf DL vorgestellt. Im zweiten Teil werden praktische Angriffe auf neuartige und etablierte Hardware-Gegenmaßnahmen behandelt. Die Ergebnisse ermöglichen, dass das Sicherheitslevel einer kryptografischen Schaltung realistischer eingeschätzt werden kann.
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| Author: | Benjamin HettwerGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-81271 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-8127 |
| Referee: | Tim GüneysuORCiDGND, Lejla BatinaGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2021/06/28 |
| Date of first Publication: | 2021/06/28 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| Date of final exam: | 2020/12/15 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| GND-Keyword: | Deep Learning; Maschinelles Lernen; Kryptologie; Hardware; Field Programmable Gate Array |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Security Engineering |
| Dewey Decimal Classification: | Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft / Informatik |
| faculties: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
