Cryptographic security by using the specific conception of integrated circuits.

Sécurité cryptographique par la conception spécifique de circuits intégrés.

Fabien Germain (1)

1 LPICM - Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces [Palaiseau]

Differential Power Analysis (DPA) is a powerful side channel attack aiming at recovering secret information embedded into integrated circuits by monitoring overall power consumption. For instance, cipher keys can be recovered during cryptographic computations. The purpose of this these is to propose an efficient countermeasure based on the design of intrinsic DPA-proof gates with logic state-independent electrical consumption. With such a gates, designing a DPA-proof integrated circuit is theoretically possible. The proposed counter-measure is examined under precise microelectronics based considerations to explain the microelectronic sources of DPA. The proposed solution focuses on Complementary Metal Oxide Silicon (CMOS) integrated circuits implementing cryptographic algorithms such as the Advanced Encryption Standard (AES).

L'analyse différentielle de consommation (notée DPA pour Differential Power Analysis) est une puissante attaque non intrusive par canal auxilliaire dont l'objectif est de retrouver des informations secrètes contenues dans des circuits intégrés en exploitant la consommation globale. Des clés de chiffrement peuvent alors être découvertes pendant l'exécution d'algorithmes cryptographiques. L'objet de cette thèse est de proposer une contre-mesure véritablement efficace basée sur la conception de portes logiques intrinsèquement résistantes à la DPA indépendamment des états logiques et électriques passés, présents et futurs. Il est alors théoriquement possible de concevoir des circuits intégrés résistants à l'attaque DPA. La contre-mesure proposée repose sur des bases microélectroniques précises qui permettent d'expliciter les sources de la DPA. La solution s'appuie sur la conception CMOS (Complementary Metal Oxide Silicon) de circuits intégrés réalisant des algorithmes cryptographiques tels que l'AES (Advanced Encryption Standard).

Mots clés: Dpa; Microelectronic sources of DPA; Instantaneous scattering of electrical characteristics; Counter-measure

Mots clés: Source microélectronique de la DPA; Dispersion instantanée des caractéristiques; Contre-mesure DPA

Domaines: Micro et nanotechnologies/Microélectronique

Fabien Germain. Sécurité cryptographique par la conception spécifique de circuits intégrés.. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Ecole Polytechnique X, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00001858⟩