Análisis diferencial de fallas

El análisis diferencial de fallos (DFA, por sus siglas en inglés) es un tipo de ataque activo de canal lateral en el campo de la criptografía , específicamente en el criptoanálisis . El principio consiste en inducir fallos —condiciones ambientales inesperadas— en las operaciones criptográficas para revelar sus estados internos.

Tomando como ejemplo una tarjeta inteligente con un procesador integrado, algunas condiciones ambientales inesperadas a las que podría estar expuesta incluyen altas temperaturas, voltaje o corriente de alimentación no compatibles , sobreaceleración excesiva , campos eléctricos o magnéticos intensos , o incluso radiación ionizante que afecte su funcionamiento. En estas condiciones, el procesador puede comenzar a generar resultados incorrectos debido a la corrupción física de datos , lo que podría ayudar a un criptoanalista a deducir las instrucciones que ejecuta o el estado interno de sus datos. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Para DES y Triple DES , se necesitan aproximadamente 200 bits con un solo cambio de valor para obtener una clave secreta . ^{[ 3 ]} El DFA también se ha aplicado con éxito al cifrado AES . ^{[ 4 ]}

Se han propuesto muchas contramedidas para defenderse de este tipo de ataques. La mayoría de ellas se basan en esquemas de detección de errores. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Un ataque de inyección de fallos consiste en someter a estrés a los transistores responsables de las tareas de cifrado para generar fallos que luego se utilizarán como datos de entrada para el análisis. El estrés puede ser un pulso electromagnético (pulso EM o pulso láser ).

La inyección práctica de fallos consiste en utilizar una sonda electromagnética conectada a un generador de pulsos o un láser que produce una perturbación de duración similar al tiempo de ciclo del procesador (del orden de un nanosegundo). La energía transferida al chip puede ser suficiente para quemar ciertos componentes, por lo que la tensión del generador de pulsos (unos cientos de voltios) y la posición de la sonda deben calibrarse con precisión. Para mayor precisión, los chips suelen desencapsularse (erosionarse químicamente para exponer el silicio). ^{[ 7 ]}