Aktuelle Entwicklungen der Hardwaresicherheit

Bei der Entkapselung in ML-KEM wird aus dem Ergebnis der Entschlüsselung des empfangenen Geheimtexts mit dem privaten Schlüssel der Geheimtext erneut erzeugt und mit dem empfangenen Geheimtext verglichen. Welcher Implementierungshinweis für diesen Teil ist richtig?

  1. ABei fehlender Übereinstimmung sofort abbrechen und der Gegenseite als ausführliche Fehlermeldung zurückgeben, in welchem Byte der Unterschied lag; das hilft bei der Ursachensuche und ist entgegenkommend und sicher
  2. BSolange ein quantenresistentes Verfahren verwendet wird, spielt die Art des Vergleichs für die Sicherheit keine Rolle, daher sollte die schnellste Methode gewählt werden
  3. CDer Vergleich läuft unabhängig von Geheimnissen in derselben Zeit ab, und auch bei fehlender Übereinstimmung wird kein Fehler zurückgegeben, sondern ein aus einem geheimen Wert abgeleiteter, unabhängiger Schlüssel, sodass die Fälle nicht unterscheidbar sind
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: C. Der Vergleich läuft unabhängig von Geheimnissen in derselben Zeit ab, und auch bei fehlender Übereinstimmung wird kein Fehler zurückgegeben, sondern ein aus einem geheimen Wert abgeleiteter, unabhängiger Schlüssel, sodass die Fälle nicht unterscheidbar sind

Der Vergleich mit dem neu erzeugten Geheimtext dient dazu, Angriffe abzuwehren, die präparierte Geheimtexte senden und die Reaktion beobachten (Chosen-Ciphertext-Angriffe). Dringt Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung über die Dauer des Vergleichs oder über eine Fehlermeldung nach außen, wird das selbst zum Hinweis für einen Angriff, und der private Schlüssel könnte Stück für Stück erschlossen werden. FIPS 203 legt daher fest, dass bei fehlender Übereinstimmung kein Fehler zurückgegeben wird, sondern ein anderer, aus einem geheimen Wert und dem Geheimtext abgeleiteter Schlüssel (implizite Zurückweisung), und Implementierungen führen den Vergleich und die Auswahl des Ergebnisses in konstanter Zeit aus. Selbst wenn ein Verfahren Quantencomputern standhält, ist seine Sicherheit verloren, wenn Geheimnisse über Zeitverhalten oder Leistungsaufnahme der Implementierung durchsickern; um 2024 wurde zudem ein Implementierungsproblem gemeldet, bei dem die Dauer einer Division von Geheimnissen abhing (KyberSlash).

Dieses Thema üben Zur Themenseite

Weitere Fragen zu Aktuelle Entwicklungen der Hardwaresicherheit

  1. Für ein eingebettetes Gerät, das mehr als 10 Jahre im Einsatz sein wird, wird ein SoC entworfen. Welcher Hardware- und Firmwareentwurf ist geeignet, um auf künftige kryptografische Umstellungen (etwa den Übergang zur Post-Quanten-Kryptografie) vorbereitet zu sein?
  2. Welcher Vorteil von Initiativen wie OpenTitan und Caliptra, die den Schaltungsentwurf eines Root of Trust offenlegen, trifft am besten zu?
  3. Welche Beschreibung des Mechanismus von DICE (Device Identifier Composition Engine), festgelegt von der TCG, ist richtig?
  4. Ein Gerät aktualisiert seine Firmware mithilfe zweier Bereiche, Seite A und Seite B. Wann ist der beste Zeitpunkt, die für den Rollback-Schutz in einer eFuse gespeicherte Mindestversionsnummer auf die neue Versionsnummer anzuheben?
  5. Welche Beschreibung einer Hardware-Stückliste (HBOM) ist richtig?