حمله خطای تفاضلی به MARX-2، یک الگوریتم رمز مبتنی بر ساختار ARX

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران

3 هیئت علمی- دانشگاه شهید رجایی

4 دانشکده امنیت اطلاعات دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

الگوریتمهای رمزنگاری جزء غیر قابل انکار در فراهم کردن امنیت ارتباطات هستند. از طرفی، برای اطمینان از امنیت یک الگوریتم، باید میزان پایداری آن در برابر حملات مختلف ارزیابی شود. در کنار ارزیابی امنیت سامانه های رمز نگاری در برابر حملات آماری نظیر حمله خطی، حمله تفاضلی و امثال آن، امنیت سامانه های رمزنگاری در برابر حملات کانال جانبی همواره مورد توجه بوده است. در این میان حملات مبتنی بر القای خطا به اخیرا توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. از جمله حملات القای خطا، می توان به القای خطای تفاضلی اشاره کرد که در این تحقیق مد نظر قرار می گیرد. اگرچه حمله القای خطای تفاضلی به رمزهای قالبی زیادی اعمال شده است اما امنیت دسته ای از رمزهای قالبی موسوم به رمزهای ARX، در برابر حملات القای خطا، در این میان کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، در این مقاله امنیت یک رمز قالبی ARX موسوم به MARX-2 در برابر حمله القای خطای تفاضلی مد نظر قرار می گیرد. نتیجه این حمله، بازیابی کلید n بیتی رمز با n بیت اعمال خطا خواهد بود. حمله ارائه شده در این مقاله اولین ارزیابی امنیت رمز MARX-2 در برابر حمله القای خطای تفاضلی ارائه می شود، تا آنجایی که ما اطلاع داریم.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Differential Fault Analysis of MARX-2, an ARX Based Cipher

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Adeli 1
  • Rahim Asghari 2
  • Nasour Bagheri 3
  • Davood Mansouri 4
1 دانشجو
2 هیات علمی
3 Lavizan
4 پژوهشیار
چکیده [English]

Cryptographic algorithms are undeniable components in providing communication security. On the other hand, to ensure the security of an algorithm, its security against various attacks must be evaluated. In addition to evaluating the security of cryptographic primetives against statistical attacks such as linear cryptanaylsis, differential cryptanalysis and etc., security of cryptosystems against side-channel attack is always a concern. Among side-channel attacks, fault injection-based attacks received extensive attention. Among fault injection attacks, differential fault analysis is considered in this paper. Although differential fault analysis has been applied to many block ciphers, the security of a class of block ciphers known as ARX ciphers has received less attention. In this direction, in this paper, we analyze the security of an ARX block cipher known as MARX-2 against differential fault attack. As a result of this attack, we recover the n-bit key of the cipher using n-bit fault injection. The applied attack is the first differential fault analysis of MARX-2 block cipher, to the best of our knowledge.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Differential Fault Attack
  • ARX Structure
  • Lightweight Algorithm
  • MARX-2