Attaques par Canaux Auxiliaires et Contre-mesures sur AES & RSA

Présentation

Ce projet a été réalisé en 1ere année de master informatique Cryptis dans le cadre de l'UE Analyse & Développement Logiciel et encadré par Mr Nicolas Aragon à l'Université de Limoges. L'objectif était de travailler en équipe sur un projet de recherche dans le domaine de la sécurité informatique qui allait impliquer recherches bibliographiques et implémentation logicielle. Nous avons choisi d'étudier les attaques par canaux auxiliaires pour leur aspect mathématique poussé, leurs nombreuses applications et leur pertinence dans le contexte actuel de recrudescence d'études sur le sujet.

Déroulement

Ce projet s'est donc étendu sur l'année en deux phases :

• le premier semestre a été consacré aux recherches bibliographiques sur les attaques par canaux auxiliaires : leur historique, leur fondements théoriques, leur fonctionnement en pratique, les implémentations déjà réalisées (papiers de recherche) et les contre-mesures existantes. (voir Analyse_et_Développement_Logiciel_S1.pdf)
• le second semestre a été consacré à l'implémentation en Python d'attaques classiques (SPA, DPA, CPA) et d'autres plus élaborées (reverse engineering sur bootloader AES-256), le tout en environnement simulé (traces de consommation électrique pré-enregistrées) en étant guidés par des labs Jupyter dédiés à l'apprentissage des side-channels et de la technologie Chipwhisperer. Mais nous avons aussi écrit nos propres labs d'apprentissage des différents types d'attaques classiques (voir homemade_labs). Nous avons également implémenté les grandes lignes d'une attaque SPA sur RSA en conditions réelles via un Chipwhisperer (voir HomemadeChipwhispererScripts). Et enfin, nous avons étudié et comparé les attaques side-channels utilisant le deep learning (section 5 du rapport S2), avec la réalisation de jupyter labs pour comprendre et réaliser ses premières DLSCA. (voir Analyse_et_Développement_Logiciel_S2.pdf)

Contributeurs

• Gaetan Bois-Baumann : recherches bibliographiques, implémentation d'attaques SPA/DPA/CPA sur AES et RSA à l'aide des labs Chipwhisperer (voir ChipWhispererLabSolutions), implémentation d'attaque SPA sur RSA avec le Chipwhisperer (voir HomemadeChipwhispererScripts), étude des attaques basées deep-learning (voir DLSPA et ASCAD).
• Anaïs Espicier : recherches bibliographiques, implémentation d'attaques SPA/DPA/CPA sur AES et RSA à l'aide des labs Chipwhisperer (voir ChipWhispererLabSolutions), réalisation de labs d'initiation aux attaques par canaux auxiliaires (voir homemade_labs).
• Noah Staple : recherches bibliographiques, implémentation d'attaques SPA/DPA/CPA sur AES et RSA à l'aide des labs Chipwhisperer (voir ChipWhispererLabSolutions), reverse engineering sur bootloader AES-256.