Scatter-and-Gather Revisited: High-Performance Side-Channel-Resistant AES on GPUs
Scatter-and-Gather Revisited: High-Performance Side-Channel-Resistant AES on GPUs
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重新审视分散和聚集：GPU 上的高性能抗侧通道 AES
DOI：
10.1145/3300053.3319415
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zhou, Huiyang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lin, Zhen;Mathur, Utkarsh;Zhou, Huiyang
最近的工作表明，在当代GPU中存在微架构定时通道，这使得基于表的加密算法（如AES）容易受到侧通道定时攻击。此外，众所周知，基于表的加密算法由于其在数据缓存中依赖于密钥的足迹而容易受到素数和探测攻击。这种分析严重关注在GPU上加速基于表的密码算法的可行性。在本文中，我们重新审视了分散和收集（SG）的方法，并使用这种方法来实现基于表的加密算法的GPU上实现高性能和强大的抵抗侧信道攻击的情况下。我们的研究结果表明，我们的SG为基础的AES实现了高性能和强大的抵抗所有已知的侧通道攻击这些不同代的NVIDIA GPU。我们还揭示了NVIDIA麦克斯韦和Pascal GPU上L1数据缓存（D-cache）中新的时序通道的意外发现。
Recent works have shown that there exist microarchitectural timing channels in contemporary GPUs, which make table-based cryptographic algorithms like AES vulnerable to side channel timing attacks. Also, table-based cryptographic algorithms have been known to be vulnerable to prime-and-probe attacks due to their key-dependent footprint in the data cache. Such analysis casts serious concerns on the feasibility of accelerating table-based cryptographic algorithms on GPUs. In this paper, we revisit the scatter-and-gather (SG) approach and make a case for using this approach to implement table-based cryptographic algorithms on GPUs to achieve both high performance and strong resistance to side channel attacks. Our results show that our SG-based AES achieves both high performance and strong resistance against all the known side channel attacks on these different generations of NVIDIA GPUs. We also reveal unexpected findings on a new timing channel in the L1 data cache (D-cache) on NVIDIA Maxwell and Pascal GPUs.
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DOI：
10.1007/11894063_16
发表时间：
2006-10
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Joseph Bonneau;Ilya Mironov
通讯作者：
Joseph Bonneau;Ilya Mironov
RCoal：通过基于 Subwarp 的随机合并技术减轻 GPU 计时攻击
DOI：
10.1109/hpca.2018.00023
发表时间：
2018
期刊：
2018 IEEE International Symposium on High Performance Computer Architecture (HPCA
影响因子：
--
作者：
Kadam, Gurunath;Zhang, Danfeng;Jog, Adwait
通讯作者：
Jog, Adwait
DOI：
10.13154/tches.v2020.i4.209-238
发表时间：
2020-08
期刊：
IACR Cryptol. ePrint Arch.
影响因子：
--
作者：
Qian Guo;Vincent Grosso;François-Xavier Standaert
通讯作者：
Qian Guo;Vincent Grosso;François-Xavier Standaert
针对基于软件缓存的侧通道攻击进行架构设计
影响因子：
3.7
作者：
Jingfei Kong;O. Aciiçmez;Jean;Huiyang Zhou
通讯作者：
Huiyang Zhou