Direction de recherche : Emmanuelle ENCRENAZ

Co-encadrement : HEYDEMANN Karine, MEUNIER Quentin

Analyse de robustesse et sécurisation de codes assembleur contre les attaques physiques

Les attaques par canaux auxiliaires permettent d'inférer des informations sur les données manipulées ou les opérations exécutées sur un circuit, en observant la consommation de courant, les émissions électromagnétiques ou le temps d'exécution. Elles représentent une menace sérieuse pour les systèmes embarqués et différentes contremesures existent pour s'en prémunir, notamment le masquage. Dans cette thèse, nous proposons une méthode avec une approche symbolique qui permet d'analyser des codes masqués à l’ordre 1 pour donner des garanties sur l'absence de fuite. Cette méthode a été implantée dans un outil nommé ARISTI permettant d’analyser la robustesse de codes masqués, au niveau assembleur, afin de se situer après les transformations du compilateur. Nous proposons également une modélisation des sources de fuites d’un processeur ARM cortex-M3. Ce modèle de fuite au niveau de la micro-architecture prend en compte l'exécution pipelinée des instructions et capture des interactions invisibles au niveau du jeu d’instructions (ISA). L'outil d'analyse ARISTI a été étendu pour prendre en compte ce modèle de fuite. Nous montrons qu’ARISTI permet de trouver des fuites micro-architecturales dans des codes masqués aux niveaux ISA ou source.

Publications 2017-2021

• 2021
  • I. Ben EL Ouahma : “Analyse de robustesse et sécurisation de codes assembleur contre les attaques physiques”, soutenance de thèse, soutenance 07/04/2021, direction de recherche Encrenaz, Emmanuelle, co-encadrement : Heydemann, Karine, Meunier, Quentin (2021)
• 2020
  • Quentin L. Meunier, I. Ben El Ouahma, K. Heydemann : “SELA: a Symbolic Expression Leakage Analyzer”, International Workshop on Security Proofs for Embedded Systems, Visioconference, France (2020)
  • N. Belleville, D. Couroussé, K. Heydemann, Q. Meunier, I. Ben El Ouahma : “Maskara: Compilation of a Masking Countermeasure with Optimised Polynomial Interpolation”, IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol. 39 (11), (IEEE) (2020)
• 2019
  • I. Ben El Ouahma, Q. Meunier, K. Heydemann, E. Encrenaz : “Side-channel robustness analysis of masked assembly codes using a symbolic approach”, Journal of Cryptographic Engineering, pp. 1-12, (Springer) (2019)
• 2017
  • I. Ben El Ouahma, Quentin L. Meunier, K. Heydemann, E. Encrenaz : “Symbolic Approach for Side-Channel Resistance Analysis of Masked Assembly Codes”, Security Proofs for Embedded Systems, Taipei, China (2017)