Side channel analysis and applications in cryptology

Bu tezde akıllı kartlarda kullanılan algoritmalar ve bu algoritmalar üzerinde uygulanan yan kanal analizleri incelenmiştir.Yan kanal analizleri, algoritmanın gerçekleştiği esnada istemsiz ürettikleri çıkışları kullanır. Kullanılan bu çıkışlar sisteme ait bilgileri barındırmaktadır. Bu bilgiler sayesinde sisteme ait olan gizli bilginin tamamına ya da bir kısmına ulaşılmasını sağlar. Akıllı kartlarda kullanılan kriptografik algoritmalar iletişim için istemsiz çıkışlar üretmektedir. Bu istemsiz çıkışların (akıllı kart ile cihaz arasında iletişim sağlayan RFID sinyaller) aktardığı bilgi, kart içinde saklanan gizli bilginin tamamı veya bir parçasıyla ilişkili olduğu için yan-kanal bilgisi olarak tanımlanmaktadır. Yan kanal analizi saldırıları bu yan kanal bilgilerini kullanarak kart içindeki gizli bilginin tamamına ulaşmaya çalışmaktadır. Yan kanal analizi saldırıları, kriptografik algoritmaların kullanıldığı temassız kart sistemleri için büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Tez kapsamında temassız kartlara uygulanan yan kanal analiz saldırıları ve uygulamalarının araştırılması hedeflenmiştir.In this thesis, algorithms used in smart cards and side channel analyses applied on these algorithms were examined. Side channel analyses use the outputs produced by the devices used in the realization of the algorithm out of the system. These outputs used contain information about the system. Thanks to this information, it provides access to all or part of the secret key belonging to the system. Cryptographic algorithms used in smart cards produce leakage for communication. The information transmitted by the leakages (RFID signals that communicate between the smart card and the device) is defined as side channel information since it is related to all or part of the secret key stored in the card. Side channel analysis attacks try to reach all the secret key in the card by using this side channel information. Side channel analysis attacks create a major threat to contactless card systems using cryptographic algorithms. Within the scope of the thesis, it is aimed to investigate side channel analysis attacks and applications applied to contactless cards