Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Protecting the Most Significant Bits in Scalar Multiplication Algorithms

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14330%2F22%3A00129801" target="_blank" >RIV/00216224:14330/22:00129801 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-22829-2_7" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-22829-2_7</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-22829-2_7" target="_blank" >10.1007/978-3-031-22829-2_7</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Protecting the Most Significant Bits in Scalar Multiplication Algorithms

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The Montgomery Ladder is widely used for implementing the scalar multiplication in elliptic curve cryptographic designs. This algorithm is efficient and provides a natural robustness against (simple) side-channel attacks. Previous works however showed that implementations of the Montgomery Ladder using Lopez-Dahab projective coordinates easily leak the value of the most significant bits of the secret scalar, which led to a full key recovery in an attack known as LadderLeak [3]. In light of such leakage, we analyse further popular methods for implementing the Montgomery Ladder. We first consider open source software implementations of the X25519 protocol which implement the Montgomery Ladder based on the ladderstep algorithm from Dull et al. [15]. We confirm via power measurements that these implementations also easily leak the most significant scalar bits, even when implementing Z-coordinate randomisations. We thus propose simple modifications of the algorithm and its handling of the most significant bits and show the effectiveness of our modifications via experimental results. Particularly, our re-designs of the algorithm do not incurring significant efficiency penalties. As a second case study, we consider open source hardware implementations of the Montgomery Ladder based on the complete addition formulas for prime order elliptic curves, where we observe the exact same leakage. As we explain, the most significant bits in implementations of the complete addition formulas can be protected in an analogous way as we do for Curve25519 in our first case study.

  • Název v anglickém jazyce

    Protecting the Most Significant Bits in Scalar Multiplication Algorithms

  • Popis výsledku anglicky

    The Montgomery Ladder is widely used for implementing the scalar multiplication in elliptic curve cryptographic designs. This algorithm is efficient and provides a natural robustness against (simple) side-channel attacks. Previous works however showed that implementations of the Montgomery Ladder using Lopez-Dahab projective coordinates easily leak the value of the most significant bits of the secret scalar, which led to a full key recovery in an attack known as LadderLeak [3]. In light of such leakage, we analyse further popular methods for implementing the Montgomery Ladder. We first consider open source software implementations of the X25519 protocol which implement the Montgomery Ladder based on the ladderstep algorithm from Dull et al. [15]. We confirm via power measurements that these implementations also easily leak the most significant scalar bits, even when implementing Z-coordinate randomisations. We thus propose simple modifications of the algorithm and its handling of the most significant bits and show the effectiveness of our modifications via experimental results. Particularly, our re-designs of the algorithm do not incurring significant efficiency penalties. As a second case study, we consider open source hardware implementations of the Montgomery Ladder based on the complete addition formulas for prime order elliptic curves, where we observe the exact same leakage. As we explain, the most significant bits in implementations of the complete addition formulas can be protected in an analogous way as we do for Curve25519 in our first case study.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/VJ02010010" target="_blank" >VJ02010010: Nástroje pro verifikaci bezpečnosti kryptografických zařízení s využitím AI</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    12th International Conference on Security, Privacy, and Applied Cryptography Engineering, SPACE 2022

  • ISBN

    9783031228285

  • ISSN

    0302-9743

  • e-ISSN

  • Počet stran výsledku

    20

  • Strana od-do

    118-137

  • Název nakladatele

    Springer

  • Místo vydání

    Jaipur

  • Místo konání akce

    Jaipur

  • Datum konání akce

    1. 1. 2022

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    CST - Celostátní akce

  • Kód UT WoS článku

    000927578200007