Analýza úniku informace odběrovým postranním kanálem z mikrořadiče

Abstract

Spotřeba zařízení může prozradit mnoho informací ohledně jeho vnitřní struktury a toku dat který toto zařízení zpracovává. Jednoduchá a Diferenciální odběrové analýzy jsou v odborné literatuře široce probrané techniky pro útoky postranními kanály. Tato práce uvádí čtenáře do problematiky analýzy spotřeby a dává krátký přehled metod, které jsou k tomu používány. Hlavním cílem této bakalářské práce je analýza spotřeby mikrořadiče při vykonávání různých operací z jeho instrukční sady, konkrétně se jedná o mikrořadič ATMega163, vestavěný do smartkarty. Jsou probrány důležité aspekty toho, jak mikrořadič funguje a jak zpracovává instrukce: instrukční cyklus, adresy v paměti programu, hodnoty operandů a tok dat. Kromě toho práce popisuje jak typ instrukce ovlivňuje spotřebu, jinak řečeno, jaké procesy se odehrávají uvnitř mikrořadiče při zpracování dat a kontrole toku programu.

Through power consumption of a device a lot of information about it internal structure and data it processes can be leaked. Simple and Differential power analysis are well described techniques for such side channel attacks. This work gives brief introduction to the idea of power side channel analysis and methods it uses. The main objective of this Bachelor's thesis is power side channel analysis of a microcontroller's instruction set specifically ATMega163 which is embedded in a smartcard. Important aspects of microcontroller's operation and it's instructions are discussed: instruction execution cycle, address in a Program Memory, operand values and data flow. Also how instruction type affects power consumption, in other words, what does microcontroller internally do to process data or manage program flow.