Post-quantum cryptographic accelerators require side-channel resistance evidence for FIPS 140-3 certification. However, exact masking-verification tools scale only to gadgets of a few thousand cells. We present a four-stage verification hierarchy, D0/D1 structural dependency analysis, fresh-mask refinement, Boolean Single-Authentication Distance Checking (SADC), and arithmetic SADC, that extends sound first-order masking verification to production arithmetic modules. Applied to the 1.17-million-cell Adams Bridge ML-DSA/ML-KEM accelerator, structural analysis completes in seconds across all 30 masked submodules. A multi-cycle extension (MC-D1) reclassifies 12 modules from structurally clean to structurally flagged. On the 5,543-cell ML-KEM Barrett reduction module, the pipeline machine-verifies 198 of 363 structurally flagged wires (54.5%) as first-order secure, reports 165 as candidate insecure for designer triage (a sound upper bound), and leaves 0 indeterminate. Every verdict is cross validated by Z3 and CVC5 with 0 disagreements across 363 wires. The result narrows manual review from hundreds of structural flags to 165 actionable candidates with mathematical certificates, enabling pre-silicon side-channel evidence generation on production ML-KEM hardware.


翻译:后量子密码加速器需满足FIPS 140-3认证的侧信道抗性证据,但精确的掩码验证工具仅适用于数千门规模的小型组件。我们提出四阶段验证层次结构:D0/D1结构依赖性分析、新鲜掩码细化、布尔单认证距离检测(SADC)与算术SADC,将可靠的一阶掩码验证扩展至生产级算术模块。当应用于包含117万个单元的Adams Bridge ML-DSA/ML-KEM加速器时,结构分析可在数秒内完成全部30个有掩码子模块的处理。多周期扩展(MC-D1)将12个模块从结构清洁状态重新归类为结构标记状态。针对5,543个门规模的ML-KEM Barrett约减模块,该流水线可机器验证363根结构标记导线中的198根(54.5%)为一阶安全,将165根标记为候选不安全状态供设计人员排查(可靠的严格上界),且无任何未定结果。所有验证结论均通过Z3与CVC5交叉验证,363根导线判定零分歧。该成果将人工审核范围从数百个结构标记压缩至165个带数学证明的可操作候选对象,使生产级ML-KEM硬件能够生成硅前侧信道证据。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2020年9月14日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
硬件加速神经网络综述
计算机研究与发展
26+阅读 · 2019年2月1日
95行代码破解极验滑动验证码(附源码)
FreeBuf
12+阅读 · 2018年5月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
10+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关VIP内容
专知会员服务
25+阅读 · 2020年9月14日
相关资讯
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
硬件加速神经网络综述
计算机研究与发展
26+阅读 · 2019年2月1日
95行代码破解极验滑动验证码(附源码)
FreeBuf
12+阅读 · 2018年5月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员