Abstrakt. Digitala signaturer har blivit en viktig komponent i många inbyggda systemlösningar och står inför starka krav på säkerhet och effektivitet. Samtidigt är sidokanalsmotstånd avgörande för att ett signatursystem ska kunna accepteras i verkliga tillämpningar. Baserat på Merkles signatursystem och Winternitz engångssignaturer föreslår vi ett signatursystem med begränsat sidokanalläckage som är säkert i en post-quantum-inställning. Nya algoritmiska förbättringar för autentiseringsbanans beräkningsbundna sidokanalsläckage och förbättra den genomsnittliga beräkningstiden för signaturer med nära 50 % jämfört med toppmoderna algoritmer. Det föreslagna systemet genomförs på en Intel Core i7 CPU och en AVR ATxmega microcontroller med noggrant optimerade versioner för respektive målplattform. De teoretiska algoritmiska förbättringarna verifieras i implementeringarna och kryptografiska hårdvaruacceleratorer används för att uppnå konkurrenskraftig prestanda. Nyckelord. hash-baserad kryptografi, signaturer, läckage från sidokanaler, programvara, mikrocontroller, post-quantum kryptografi Med den ökande populariteten av kontaktlösa smartkort och nära fältkommunikation har digitala signaturmotorer blivit en nyckelkomponent i många inbyggda systemlösningar. Tillämpningarna av digitala signaturer är många, allt från identifiering över elektroniska betalningar till uppdateringar av firmware och skydd mot produktförfalskning. På grund av de höga beräkningskraven för kryptografi med öppen nyckel är det en utmaning att tillhandahålla effektiva signaturer på inbyggda mikroprocessorer utan dedikerade medprocessorer. Samtidigt betraktas sidokanalsattacker som ett allvarligt hot mot sådana inbyggda genomföranden. På nedåtsidan är ett effektivt skydd mot attacker som makt eller EM-analys kostsamt när det gäller utrymme och beräkningstid. Därför är sidokanalsresistenta allmänna nyckelmotorer ofta alldeles för skrymmande för utbredd användning. Att utforska allmänna nyckelsystem som både är effektiva på inbyggda plattformar och erbjuder inneboende sidokanalsmotstånd kan vara ett överlägset alternativ till de förhärskande valen av (EC-)DSA och RSA.
Omfattande sidokanalsanalys av ett snabbt genomförande av Merkle Signature Scheme på en AVR ATxmega presenteras i REF.
Faster Hash-based Signatures with Bounded Leakage
{'venue': 'Selected Areas in Cryptography', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}