Criptoanálisis sobre Advanced Encryption Standard (AES) a través de medidas de radiación electromagnética.

Abstract

Side Channel Analysis (SCA) is one of the most used and powerful cryptanalysis techniques nowadays. The technique monitors the power consumption or the electromagnetic radiation of a device during the execution of a cryptographic algorithm. The objective is retrieving sensitive information, as the secret key of the algorithm, by observing and conducting statistical analyses on the monitored operations. The objectives of this project consisted in the analysis of the AES algorithm and its characterization by SCA using electromagnetic radiation measures. AES is considered the most secure symmetric algorithm since the National Institute of Standards and Technology (NIST) standardized it in 2001. Analysis techniques were based on electromagnetic radiation measures using different probes with different sensitivities. Likewise, different filtering methods and signal post-processing techniques were studied. Electromagnetic radiation measures were conducted on an ASIC implementation of the AES. The given project is mainly experimental. However, it includes an introductive description of the concept of security in cryptography, a software implementation of the AES algorithm, and a description of the state of the art of SCA on AES.

Una de las técnicas de criptoanálisis más utilizada es el análisis por Side Channel (SCA por sus siglas en inglés). La técnica se basa en monitorizar el consumo de potencia o la radiación electromag nética de un dispositivo durante la ejecución de un algoritmo criptográfico. El objetivo es el de, m ediante observación y análisis estadístico de las operaciones monitorizadas , llegar a extraer datos confidenciales del algoritmo, e.g. su clave secreta . E l presente trabajo ha tenido como objetivos el estudio del algoritmo AES y su análisis por Side Channel empleando medidas de radiación electromagnética. El AES es considerado como el algoritmo simétrico más seguro desde que en 2001 el National Institute of Standards and Technology (NIST) lo estandarizara . Las técnicas aplicadas han consist ido en un análisis de la radiación electromagnética empleando distintas sondas con diferentes sensibilidades. Así mismo, se han evaluado distintos métodos de filtrado y p ost - procesado de la señal. Las medidas de radiación se han realiza do sobre un dispositivo ASIC que implementa un AES por hardware. El proyecto realizad o es mayormente experimental . S in embargo consta también de una introducción teórica al concepto de s eguridad aplicado a criptografía , una implementación del algoritmo AES e n software , y una descripción del estado del arte de SCA sobre AES.