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吉尔·巴特；古斯塔沃·贝塔特；胡安·迭戈·坎波；卡洛斯·卢纳；大卫·皮哈迪

恒定时间加密的系统级不干涉。二： 已验证静态分析和隐形内存。 （英语） Zbl 1459.68027号

J.汽车。推理 64，第8期，1685-1729（2020）.
摘要：本文是发表于[同上，第63号，第1至51页（2019年；Zbl 1459.68026号)]. 基于缓存的攻击是一类副通道攻击，在虚拟化或基于云的环境中尤其有效，在这些环境中，它们用于从加密实现中恢复密钥。阻止基于缓存的攻击的一种常见方法是使用恒定时间实现，即那些不基于秘密进行分支并且不执行依赖于秘密的内存访问的实现。然而，没有严格的证据表明，在具有共享缓存的虚拟化平台中，恒定时间实现可以防止并发缓存攻击。我们提出了一种新的信息流分析方法，用于检查x86应用程序是否在恒定时间内执行，并表明恒定时间程序不会通过缓存向虚拟化平台上并发执行的其他操作系统泄漏机密信息。我们的静态分析以CompCert验证编译器的预汇编语言为目标。其稳健性证明基于CompCert语义和我们理想化的虚拟化模型之间的联系，并使用第一部分中提出的隔离定理。然后，我们扩展了虚拟化平台模型和静态分析，以适应隐形内存，一种对策，为程序提供少量私有缓存，以安全地承载潜在的泄漏计算。隐形内存会产生一种弱形式的常量时间，称为“（S）-常量时间”，它包含一些广泛使用的加密实现。我们的结果首次对隐形内存和（S）-常量时间进行了严格分析，并首次提供了用于检查应用程序是否为（S）-constant-time的工具支持。我们使用Coq证明助手将结果形式化，并证明了我们对密码实现的分析的有效性，包括PolarSSL AES、DES和RC4、SHA256和Salsa20。

引用于5文件

MSC公司：

68平方米25 计算机安全
68伏15 定理证明（自动和交互式定理证明、演绎、解析等）
94A60型 密码学

关键词：

不干涉；基于缓存的攻击；恒定时间密码学；隐形存储器；Coq公司

引文：

Zbl 1459.68026号

软件：

TEA公司；F类*；茉莉；工具链；缓存审核；EasyCrypt公司；Coq公司；HACL公司*
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{G.Barthe}等人，J.Autom。推理64，No.8，1685--1729（2020；Zbl 1459.68027）
全文： 内政部

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