Analýza postranních kanálů postkvantového podpisu Rainbow

Abstract

Rainbow, postkvantové podpisové schéma postavené na řešení soustavy kvadratických rovnic, je kandidát na nový standard připravovaný Národním institutem standardů a technologie (NIST). Základem práce je navrhnout cílený útok pomocí postranních kanálů na referenční implementaci, která byla dodána pro testovací účely během procesu standardizace. Útok je testován na~32bitovém STM32F3 ARM mikrokontroléru. Spolu s útokem jsou navrhnuta vhodná protiopatření, která zvyšují implementační bezpečnost. Implementovaná protiopatření jsou vyhodnocena z hlediska úniku informace.

Rainbow, a layered multivariate quadratic digital signature, is a candidate for~standardization by National institute of standards and technology (NIST). In~this paper, we present a CPA side-channel attack on the submitted 32-bit reference implementation. We evaluate the attack on an STM32F3 ARM microcontroller. After a successful attack, we propose countermeasures against side-channel attacks. Countermeasures are implemented and evaluated using leakage assessment.