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A combined countermeasure Against Side-Channel and Fault Attack with Threshold Implementation Technique

Chinese Journal of Electronics 2023年第2期32卷 199-208页

作者： JIAO Zhipeng CHEN Hua FENG Jingyi KUANG Xiaoyun YANG Yiwei LI Haoyuan FAN Limin Trusted Computing and Information Assurance Laboratory Institute of SoftwareChinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences Electric Power Research Institute China Southern Power Grid

Side-channel attack(SCA) and fault attack(FA) are two classical physical attacks against cryptographic implementation. In order to resist them, we present a combined countermeasure scheme which can resist both SCA and FA. The scheme combines threshold implementation and duplication-based exchange techniques. The exchange technique can confuse the fault propagation path and randomize the faulty values. The threshold implementation technique can ensure a provable security against SCA. Moreover, it can also help to resist the FA by its incomplete property and random numbers. Compared with other methods, the proposed scheme has simple structure, which can be easily implemented in hardware and result in a low implementation cost. Finally, we present a detailed design for the block cipher light encryption device(LED) and implement it.The hardware cost evaluation shows our scheme has the minimum overhead factor.

关键词： Side-channel attack Fault attack combined countermeasure Threshold implementation

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