Side channel analysis on complementary flexible thin-film transistor technologies

Abstract

Naarmate nieuwe halfgeleidertechnologieën zoals dunnefilmtransistoren worden ontwikkeld, vereist hun toekomstige toepassing in veiligheidsgevoelige applicaties een grondige evaluatie van hun kwetsbaarheid voor zijkanaalaanvallen. Deze aanvallen omzeilen de wiskundige beveiliging van een cryptografisch apparaat door misbruik te maken van fysieke informatielekkage om gevoelige gegevens te extraheren. Deze masterproef onderzoekt de haalbaarheid van vermogensanalyseaanvallen en de tegenmaatregelen daarvoor op een Low-Temperature Polycrystalline Oxide (LTPO). Om dit te realiseren, werden standaardcellen gecreëerd met behulp van componentmodellen om een testcircuit van een Ascon s-box te maken. Een correlation power analysis (CPA) werd uitgevoerd op dit circuit, waarmee de geheime sleutel kon worden achterhaald. Wave dynamic differential logic (WDDL) werd ingezet als tegenmaatregel tegen CPA. Er werden WDDL-standaardcellen gemaakt en hun effectiviteit als beveiliging werd getest bij verschillende transistorgroottes.

WDDL bleek onvoldoende om de CPA tegen te gaan, vanwege het verschil in statisch stroomverbruik tussen de LTPO-componenten. Deze resultaten tonen de haalbaarheid aan van vermogensanalyse op een cryptografisch apparaat dat gebruikmaakt van LTPO-technologie en benadrukken de noodzaak van verder onderzoek naar specifieke tegenmaatregelen.