How to evaluate the security of cryptographic devices against power attacks : simulation versus experimentation

Lo scopo di questo lavoro di tesi è rivolto a svolgere un'analisi comparata di attacchi in potenza su tracce simulate e misurate ottenute da un dispositivo fisico al fine di valutare la bontà dei tool di simulazione e stima di potenza attualmente disponibili sul mercato. Questo studio è necessario al fine di poter valutare la sicurezza di dispositivi crittografici complessi a design-time invece che alla fine del processo produttivo con conseguente guadagno in termini economici e di tempo. Questo lavoro di tesi ha mostrato che gli strumenti attualmente disponibili rappresentano una soluzione affidabile ed efficace per valutare la sicurezza di dispositivi crittografici a design-time. In questo lavoro di tesi sono stati considerati il caso di un acceleratore crittografico in hardware all'interno di un System-On-a-Chip (SoC) e il caso di un'implementazione software in esecuzione su un processore a basso consumo energetico. In entrambi i casi l'algoritmo crittografico utilizzato è l'Advanced Encryption Standard (AES). Nel primo caso è stato possibile portare a termine solo un'analisi comparativa parziale poichè non è stato possibile ottenere misurazioni sufficientemente libere da rumore per poter condurre attacchi in potenza. Nel secondo caso invece è stato possibile effettuare un'analisi comparativa completa grazie al design e alla realizzazione di una scheda di misura dedicata dotata di un amplificatore operazionale che ha permesso di ottenere misure sufficientemente accurate con cui è stato possibile condurre gli attacchi in potenza utili ai fini dell'analisi. In conclusione, dai risultati ottenuti da questo lavoro di tesi, è possibile concludere che il workflow presentato costituisce un valido strumento per valure la sicurezza di dispositivi crittografici a design-time poiché si è stato possibile mostrare una precisa corrispondenza tra gli attacchi in potenza condotti su dispositivi simulati e dispositivi fisici.