摘要:旁道攻击是对现实世界中部署的密码系统的巨大威胁。针对旁道攻击的一种有效且可证明安全的对策是掩蔽。在本文中,我们详细研究了密钥封装机制 Saber 的高阶掩蔽技术。Saber 是美国国家标准技术研究所后量子标准化程序中基于格的最终候选者之一。我们对最近为 Saber 提出的不同掩蔽算法进行了详细分析,并提出了一种优化的高阶掩蔽 Saber 实现。与未掩蔽的 Saber 相比,我们针对一阶、二阶和三阶掩蔽 Saber 提出的技术分别具有 2.7 倍、5 倍和 7.7 倍的性能开销。我们表明,与另一种基于格子的最终方案 Kyber 相比,Saber 的性能随着掩码阶数的增加而下降得更少。我们还表明,高阶掩码 Saber 需要的随机字节比高阶掩码 Kyber 少。此外,我们将掩码实现调整为 uSaber,这是 Saber 的一个变体,专门设计用于实现高效的掩码实现。我们介绍了 uSaber 的第一个掩码实现,表明它在任何阶数上确实比掩码 Saber 至少高出 12%。我们在 ARM Cortex-M4 微控制器上提供了我们提出的所有掩码方案的优化实现。
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