خطوات الاستخدام
الخطوة 1: تحديد مستوى التعرض لهجمات تحليل الطاقة (Power Analysis). أدخل قيمة من 0 إلى 10 تمثل درجة ضعف النظام أمام هجمات تحليل استهلاك الطاقة. تشمل الهجمات تحليل الطاقة البسيط (SPA) وتحليل الطاقة التفاضلي (DPA). كلما زادت القيمة، زادت المخاطر. إذا كان النظام يستخدم تشفيرًا غير محمي أو معالجات دون عزل الطاقة، اختر قيمة أعلى.
الخطوة 2: تحديد مستوى التعرض لهجمات تحليل التوقيت (Timing Analysis). أدخل قيمة من 0 إلى 10 تمثل درجة ضعف النظام أمام هجمات تعتمد على وقت تنفيذ العمليات. تعتمد هذه الهجمات على قياس الوقت المستغرق في عمليات التشفير أو المقارنة. استخدم قيمة أعلى إذا كان النظام يقوم بعمليات شرطية تعتمد على البيانات السرية.
الخطوة 3: تحديد مستوى التعرض لهجمات التحليل الكهرومغناطيسي (EM Analysis). أدخل قيمة من 0 إلى 10 تمثل درجة ضعف النظام أمام هجمات قياس الإشعاع الكهرومغناطيسي. هذه الهجمات تستخدم مجسات لالتقاط الإشارات الكهرومغناطيسية المنبعثة من الجهاز. قيمة أعلى تعني أن الجهاز يبعث إشارات قابلة للاستغلال بسهولة.
الخطوة 4: حساب المخاطر الإجمالية. تأخذ الحاسبة متوسط القيم الثلاث: درجة المخاطر = (powerAnalysis + timingAnalysis + emAnalysis) ÷ 3، فمدى الناتج من 0 إلى 10 كما في المثالين: (8+6+7)÷3 = 7، و(3+2+9)÷3 = 4.67. وتعرض أيضاً مجموع الدرجات من 30 والمتجه الأعلى تعرضاً. كلما كانت النتيجة أقرب إلى 10، زادت مخاطر هجمات القنوات الجانبية.
الخطوة 5: تفسير النتيجة. النتيجة أقل من 3 تعتبر منخفضة المخاطر، بين 3 و6 متوسطة، وفوق 6 عالية، وتُعرض في تفصيل 'Risk level'. وتقترح الحاسبة إجراءً مضاداً أولاً بحسب المتجه الأعلى تعرضاً: إخفاء الطاقة لتحليل الطاقة، والتوقيت الثابت لتحليل التوقيت، والدرع الكهرومغناطيسي للتحليل الكهرومغناطيسي.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على مخاطر هجمات القنوات الجانبية بخطوات الحل كاملة.
الحل
نقوم بحساب متوسط القيم الثلاث: (8 + 6 + 7) / 3 = 7. إذن درجة المخاطر الإجمالية هي 7، وهي عالية جداً. هذا يعني أن البطاقة الذكية عرضة لهجمات القنوات الجانبية بشكل كبير. على المهاجم استخدام تحليل الطاقة التفاضلي (DPA) لاستخلاص المفتاح الخاص خلال عدة قياسات. الحلول المقترحة: استخدام تقنيات إخفاء الطاقة مثل إضافة ضوضاء عشوائية إلى استهلاك الطاقة، أو استخدام خوارزميات ثابتة زمنياً مثل RSA مع تقنية البطانة (blinding)، أو إضافة درع معدني لتقليل الإشعاع الكهرومغناطيسي.
الحل
المتوسط: (3 + 2 + 9) / 3 = 4.67. هذه درجة متوسطة، لكنها تقترب من العالية بسبب الإشعاع الكهرومغناطيسي. على الرغم من انخفاض مخاطر الطاقة والتوقيت، إلا أن الهجوم الكهرومغناطيسي يمكن أن يكشف المفتاح. يُنصح بإضافة درع معدني أو استخدام تقنيات تقليل الإشعاع مثل التردد العشوائي. أيضاً يمكن إعادة تقييم تصنيع الجهاز لتقليل الانبعاثات.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة مخاطر هجمات القنوات الجانبية.
مرجع — بطاقة ذكية: مخاطر 7 عالية
- التعرض لتحليل الطاقة (0-10)
- 8
- التعرض لتحليل التوقيت (0-10)
- 6
- التعرض للتحليل الكهرومغناطيسي (0-10)
- 7
مرجع — جهاز IoT بدرع مفقود: 4.67
- التعرض لتحليل الطاقة (0-10)
- 3
- التعرض لتحليل التوقيت (0-10)
- 2
- التعرض للتحليل الكهرومغناطيسي (0-10)
- 9
مرجع — لا تعرض: 0 منخفضة
- التعرض لتحليل الطاقة (0-10)
- 0
- التعرض لتحليل التوقيت (0-10)
- 0
- التعرض للتحليل الكهرومغناطيسي (0-10)
- 0
مرجع — أقصى خطر: 10/10
- التعرض لتحليل الطاقة (0-10)
- 10
- التعرض لتحليل التوقيت (0-10)
- 10
- التعرض للتحليل الكهرومغناطيسي (0-10)
- 10
مرجع — تعرض متوازن: 5 متوسطة
- التعرض لتحليل الطاقة (0-10)
- 5
- التعرض لتحليل التوقيت (0-10)
- 5
- التعرض للتحليل الكهرومغناطيسي (0-10)
- 5
مرجع — حدّ الثلاث: متوسطة
- التعرض لتحليل الطاقة (0-10)
- 0
- التعرض لتحليل التوقيت (0-10)
- 3
- التعرض للتحليل الكهرومغناطيسي (0-10)
- 6
مرجع — حدّ الست: لا تزال متوسطة
- التعرض لتحليل الطاقة (0-10)
- 6
- التعرض لتحليل التوقيت (0-10)
- 6
- التعرض للتحليل الكهرومغناطيسي (0-10)
- 6