Feb, 2024

基于人工智能的侧信道分析综述与比较

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TL;DR现代计算系统中，侧信道分析（SCA）对隐私和安全构成明显威胁。大部分通信通过加密算法来保护，尽管这些算法从密码学角度通常是安全的，但实际硬件上的实现会引入漏洞。本研究关注最新的深度学习技术在侧信道分析中的运用，探讨了深度学习技术的理论基础和实际操作。主要研究重点放在利用深度学习技术进行分析的攻击模式，以及一些新兴的由深度学习技术加强的方法，如非基于剖析的攻击、人工迹线生成等。最后，我们将评估和比较针对 ANSSI SCA 数据库（ASCAD）的不同深度学习增强的侧信道分析方案及其相对性能。这将为安全密码学实施抵御最新侧信道分析攻击的研究方向提供新的参考。
side channel analysisprivacy and securitydeep learning techniquesprofiling attackscryptographic implementations
发现论文，激发创造
  • 研究 AES 侧信道攻击的高效深度学习架构

    近年来，深度学习在嵌入式加密应用的侧信道漏洞利用方面越来越受欢迎，因为它可以减少有效密钥恢复所需的攻击轨迹数量。本研究基于 ANSSI 侧信道攻击数据库（ASCAD），采用基于 JAX 的深度学习框架，重现了以前的一些结果并试图改进性能，并研究了各种基于 Transformer 的模型的有效性。

    Sep, 2023

  • 通过边缘 / 终端设备的侧信道攻击精确提取深度学习模型

    深度学习模型的保护对于公司至关重要，我们的研究揭示了边缘设备上的侧信道攻击可以获取模型信息，如模型架构和图像尺寸，在模型提取攻击中起到重要作用。

    Mar, 2024

  • SNOW-SCA: ML 辅助的 SNOW-V 侧信道攻击

    本文提出了 SNOW-SCA 攻击，这是首个针对 5G 移动通信安全标准候选 SNOW-V 的功耗侧信道分析（SCA）攻击。

    Mar, 2024

  • 在侧信道跟踪中定位加密操作的深度学习技术

    通过深度学习技术，本文提出了一种新颖的方法来定位侧信道迹线中执行目标计算密集型密码操作的时间点。与现有解决方案的区别在于，该方法能够在通过随机延迟插入技术获得的迹线变形的情况下正常工作。在实现了 RISC-V CPU 的 FPGA 系统上，通过成功攻击各种未受保护和受保护的密码原语进行了验证。

    Feb, 2024

  • CSI 神经网络：使用侧信道恢复你的人工神经网络信息

    该研究利用非侵入式的侧信道信息，针对多层感知器神经网络，研究了如何逆向工程并获取该网络的构架及权重， 并展示了恢复输入所需的可行性和应对该攻击的几种缓解方法。

    Oct, 2018

  • 机器学习系统中的隐私侧信道

    通过引入隐私侧信道攻击，本研究揭示了当前保护机器学习隐私的方法假设模型存在于真空中，然而事实上，机器学习模型是包含用于训练数据过滤、输出监测等组件的更大系统的一部分。文中提出了四类隐私侧信道攻击，涵盖了整个机器学习生命周期，可以用于增强成员推断攻击或者进行提取用户测试查询等新颖威胁。通过实例展示，文中指出在应用差分隐私训练之前对训练数据进行去重造成了一种侧信道攻击，完全破坏了任何可证明的隐私保护保证。此外，研究还发现，阻止语言模型再生成训练数据的系统可以被利用来精确重构出包含在训练集中的私钥，即使模型本身并没有记忆这些私钥。总之，本研究的结果表明需要进行全面的端到端的机器学习隐私分析。

    Sep, 2023

  • 卷积神经网络加速器能量侧信道攻击

    本论文提出了一种基于功率侧信道的攻击方法，在不了解神经网络的详细参数的情况下，能够从收集到的功率跟踪中恢复输入图像。在 MNIST 数据集上，我们的攻击能够实现最高 89% 的识别准确率。

    Mar, 2018

  • 副通道攻击破坏嵌入式人工智能的黑箱特性

    通过利用边信道攻击以提取 logits，我们提出了一种架构无关的黑盒攻击方法用于生成具有欺骗性的对抗样本，以证明边信道攻击在攻击神经网络时的有效性。

    Nov, 2023

  • 通过时间侧信道窃取神经网络

    本文提出利用时间侧信道攻击来推断神经网络模型深度的黑盒神经网络提取攻击，使用知识蒸馏和强化学习，有效减少了搜索空间，可以构造出与目标模型测试精度接近的替代模型，且该方法可扩展，并与神经网络结构类型无关。

    Dec, 2018

  • 存在缓存侧信道攻击时，深度神经网络的安全分析

    本文首次深入探讨利用缓存侧信道攻击的 DNN 指纹攻击的安全性分析，介绍了攻击工具 DeepRecon 以及元模型的构建，同时提出框架级别的防御技术来混淆攻击者的观察。

    Oct, 2018