原语

2020年6月18日机构名称:

使用 Fujisaki-Okamoto 变换对后量子原语进行密钥恢复定时攻击及其在 FrodoKEM 上的应用

摘要。在后量子原语的实现中，众所周知，所有处理秘密信息的计算都需要在恒定时间内完成。使用 Fujisaki-Okamoto 变换或其任何不同变体，CPA 安全原语可以转换为 IND-CCA 安全 KEM。在本文中，我们表明，尽管除了对 CPA 安全原语的调用之外，转换不处理秘密信息，但它必须在恒定时间内实现。也就是说，如果转换中的密文比较步骤泄露了旁道信息，我们就可以发起密钥恢复攻击。NIST 后量子标准化项目第 2 轮中提出的几种方案容易受到所提出的攻击，我们开发并展示了对其中一种方案 FrodoKEM 的攻击细节。它是在 FrodoKEM 的参考实现上实现的，据称可以抵御所有时序攻击。实验表明，攻击代码可以使用大约 2 30 次解封装调用来提取所有安全级别的密钥。

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