ISO/IEC 20085-2:2020
Методы ИТ-безопасности. Требования к средствам тестирования и методы калибровки средств тестирования для использования при тестировании методов неинвазивной защиты от атак в криптографических модулях. Часть 2. Метод калибровки испытаний.

Стандартный №

ISO/IEC 20085-2:2020

Дата публикации

2020

Разместил

International Organization for Standardization (ISO)

Последняя версия

ISO/IEC 20085-2:2020

сфера применения

Анализ основного содержания стандарта

Технические элементы	Требования уровня безопасности 3	Требования уровня безопасности 4
Порог успешности атаки (M)	10 000 измерений	100 000 измерений
Требование к отношению сигнал/шум (S/N)	≤0,007 (платформа FPGA)	≤0,0007
Точность калибровки проверка	Требуется двойная проверка открытых/закрытых целевых устройств

---

Ключевые методы калибровки средств тестирования

Процесс калибровки измерительной системы

Алгоритм калибровки, указанный в стандарте, включает следующие основные этапы:

1. Постепенное увеличение уровня безопасности до достижения порогового значения
2. Запись количества трасс m0, необходимых для обнаружения утечки
3. Постепенное снижение уровня безопасности до достижения порогового значения
4. Запись количества трасс m1, необходимых для восстановления ключа
5. Проверка условия, что m0 < M и m1 > M

В типичной реализации платформы ПЛИС, когда базовый уровень S/N алгоритма AES-128 составляет 0,007:

• Базовая реализация требует 2600 измерений для взлома
• 15 800 измерений с использованием техники 16-позиционного перемешивания
• Схема маскирования первого уровня требует 376 000 измерений

---

Решение по реализации эталонного устройства (артефакта)

Решение по реализации ПЛИС

Плата ChipWhisperer® CW305 включает в себя:

• Программируемый тактовый генератор (1–100 МГц)
• Высокоточный интерфейс измерения токового шунта
• Точки позиционирования калибровки электромагнитного зонда
• Высокоскоростной интерфейс данных USB3.0

Решение для реализации микроконтроллера

Использование таких микросхем, как STM32F415/ATSAM4LC2AA:

• Независимая схема измерения напряжения ядра
• Конструкция съёмной целевой платы
• Базовый уровень шума ≤50 мВ

---

Индикаторы калибровки, специфичные для криптографических алгоритмов

Алгоритм AES

Формула калибровки для атак DPA:

m = (1/(2R·min(K(k*,k))))·log(1/(1-0.99))

Где R — отношение сигнал/шум, K(k*,k) — коэффициент путаницы, связанный с алгоритмом

Алгоритм RSA

Особые соображения относительно атак по времени:

• Необходимо проверить ослепление входа
• Отклонение синхронизации обработки бита ключа ≤ 5 нс
• Проверка согласованности диаграммы электромагнитного излучения

---

Стандартные рекомендации по внедрению

1. Конструкция лабораторной среды: Необходимо создать комнату с электромагнитным экранированием и постоянной температурой, а уровень окружающего шума должен контролироваться ниже 30 дБ
2. Цикл проверки инструмента: Повторная калибровка требуется каждые 6 месяцев или после серьезных изменений оборудования
3. Многомерная проверка: Калибровка анализа мощности, электромагнитного анализа и временного анализа должны выполняться одновременно
4. Управление документами: необходимо сохранить полные данные испытаний как минимум для 3 циклов калибровки

ISO/IEC 20085-2:2020 Ссылочный документ

• ISO/IEC 17825 Информационные технологии. Методы обеспечения безопасности. Методы тестирования для предотвращения неинвазивных атак на криптографические модули.*， 2024-01-19 Обновление
• ISO/IEC 19790 Информационная безопасность, кибербезопасность и защита конфиденциальности — Требования безопасности для криптографических модулей*， 2025-02-26 Обновление
• ISO/IEC 20085-1 Методы ИТ-безопасности. Требования к средствам тестирования и методы калибровки средств тестирования для использования при тестировании методов неинвазивной защиты от атак в криптографических модулях. Часть 1. Инструменты и методы тестирования.

ISO/IEC 20085-2:2020 История

• 2020 ISO/IEC 20085-2:2020 Методы ИТ-безопасности. Требования к средствам тестирования и методы калибровки средств тестирования для использования при тестировании методов неинвазивной защиты от атак в криптографических модулях. Часть 2. Метод калибровки испытаний.

стандарты и спецификации