{"id":{"repo_id":"brno-tech","oai_identifier":"oai:dspace.vut.cz:11012/257250"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/brno-tech/oai:dspace.vut.cz:11012/257250","repository":{"repo_id":"brno-tech","name":"Brno University of Technology","base_url":"https://dspace.vut.cz/oai/request"},"display":{"title":"Analýza postranních kanálů algoritmu ML-DSA s využitím technik inspirovaných útoky Marvin a Minerva","abstract":"Tato práce se zabývá analýzou časových postranních kanálů algoritmu Module-Lattice Digital Signature Algorithm (ML-DSA). Cílem je prozkoumat, zda numerické vlastnosti mezilehlých hodnot používaných během podepisování vykazují měřitelné časové závislosti. Metodologie je inspirována časovými útoky Marvin a Minerva. Pro tento účel byl implementován samostatný nástroj. Podporuje generování klíčů a datových sad zpráv, měření času několika implementací ML-DSA, rekonstrukci vybraných mezilehlých hodnot, extrakci charakteristik a statistické vyhodnocení pomocí nástroje tlsfuzzer. Práce hodnotí proces podepisování algoritmu ML-DSA na základě experimentů zaměřených na vlastnosti a třídy, a to na sadách náhodných i speciálně vytvořených zpráv. Měření zahrnují jak kompletní operaci podepisování, tak částečné podepisování bez závěrečného kroku kódování podpisu. Měření na sadách náhodných zpráv neprokázala stabilní časovou závislost. Oproti tomu experimenty se speciálně vytvořenými zprávami odhalily statisticky významné časové rozdíly ve vybraných konfiguracích. Výsledky ukazují, že pozorované závislosti závisí na implementaci, procesoru, datové sadě zpráv a hranici měření.","abstract_html":"Tato práce se zabývá analýzou časových postranních kanálů algoritmu Module-Lattice Digital Signature Algorithm (ML-DSA). Cílem je prozkoumat, zda numerické vlastnosti mezilehlých hodnot používaných během podepisování vykazují měřitelné časové závislosti. Metodologie je inspirována časovými útoky Marvin a Minerva. Pro tento účel byl implementován samostatný nástroj. Podporuje generování klíčů a datových sad zpráv, měření času několika implementací ML-DSA, rekonstrukci vybraných mezilehlých hodnot, extrakci charakteristik a statistické vyhodnocení pomocí nástroje tlsfuzzer. Práce hodnotí proces podepisování algoritmu ML-DSA na základě experimentů zaměřených na vlastnosti a třídy, a to na sadách náhodných i speciálně vytvořených zpráv. Měření zahrnují jak kompletní operaci podepisování, tak částečné podepisování bez závěrečného kroku kódování podpisu. Měření na sadách náhodných zpráv neprokázala stabilní časovou závislost. Oproti tomu experimenty se speciálně vytvořenými zprávami odhalily statisticky významné časové rozdíly ve vybraných konfiguracích. Výsledky ukazují, že pozorované závislosti závisí na implementaci, procesoru, datové sadě zpráv a hranici měření.","abstract_has_math":false,"creators":["Vala, Robin"],"institution":"Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií","degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":[],"advisors":["Ricci, Sara"],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":null,"date_issued":"","date_published":null,"updated_at":"2026-07-24T01:22:47Z","subjects":["ML-DSA","Postkvantová kryptografie","Analýza časových postranních kanálů","Marvin","Minerva","Kryptografie založená na mřížkách","Post-quantum cryptography","Timing side-channel analysis","Lattice-based cryptography"],"languages":["en"],"rights":["Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení"],"rights_urls":[],"identifier_entries":[{"key":"dc:identifier.other","label":"Dc Identifier Other","values":["175209"],"render_values":[{"text":"175209","href":null,"code":true}]}]},"links":{"outbound_url":"http://hdl.handle.net/11012/257250","outbound_label":"Handle","outbound_source":"dc:identifier.uri"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:contributor.advisor","label":"Advisor","values":["Ricci, Sara"]},{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Vala, Robin"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:publisher","label":"Institution","values":["Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií"]},{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["Text"]},{"key":"thesis:institution_name","label":"Thesis Institution Name","values":["Ing."]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["ML-DSA","Postkvantová kryptografie","Analýza časových postranních kanálů","Marvin","Minerva","Kryptografie založená na mřížkách","Post-quantum cryptography","Timing side-channel analysis","Lattice-based cryptography"]}]},{"id":"language_rights","label":"Language and Rights","entries":[{"key":"dc:language.iso","label":"Language (ISO)","values":["en"]},{"key":"dc:rights","label":"Dc Rights","values":["Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení"]}]},{"id":"identifiers","label":"Identifiers","entries":[{"key":"dc:identifier.other","label":"Dc Identifier Other","values":["175209"]},{"key":"dc:identifier.uri","label":"Identifier URI","values":["http://hdl.handle.net/11012/257250"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description.abstract","label":"Abstract","values":["Tato práce se zabývá analýzou časových postranních kanálů algoritmu Module-Lattice Digital Signature Algorithm (ML-DSA). Cílem je prozkoumat, zda numerické vlastnosti mezilehlých hodnot používaných během podepisování vykazují měřitelné časové závislosti. Metodologie je inspirována časovými útoky Marvin a Minerva. Pro tento účel byl implementován samostatný nástroj. Podporuje generování klíčů a datových sad zpráv, měření času několika implementací ML-DSA, rekonstrukci vybraných mezilehlých hodnot, extrakci charakteristik a statistické vyhodnocení pomocí nástroje tlsfuzzer. Práce hodnotí proces podepisování algoritmu ML-DSA na základě experimentů zaměřených na vlastnosti a třídy, a to na sadách náhodných i speciálně vytvořených zpráv. Měření zahrnují jak kompletní operaci podepisování, tak částečné podepisování bez závěrečného kroku kódování podpisu. Měření na sadách náhodných zpráv neprokázala stabilní časovou závislost. Oproti tomu experimenty se speciálně vytvořenými zprávami odhalily statisticky významné časové rozdíly ve vybraných konfiguracích. Výsledky ukazují, že pozorované závislosti závisí na implementaci, procesoru, datové sadě zpráv a hranici měření.","This thesis deals with timing side-channel analysis of the Module-Lattice Digital Signature Algorithm (ML-DSA). The aim is to examine whether numerical properties of intermediate values used during signing exhibit measurable timing dependencies. The methodology is inspired by the Marvin and Minerva timing attacks. A dedicated toolkit was implemented for this purpose. It supports generation of keys and message datasets, timing measurement of several ML-DSA implementations, reconstruction of selected intermediate values, feature extraction, and statistical evaluation using the tlsfuzzer tool. The thesis evaluates ML-DSA signing using feature-based and class-based experiments on random and crafted message datasets. The measurements cover both the complete signing operation and partial signing without the final signature encoding step. Random-message measurements did not show stable timing dependence. In contrast, crafted-message experiments revealed statistically significant timing differences in selected configurations. The results show that the observed dependencies depend on the implementation, processor, message dataset, and the measurement boundary."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Analýza postranních kanálů algoritmu ML-DSA s využitím technik inspirovaných útoky Marvin a Minerva"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor.advisor":["Ricci, Sara"],"dc:creator":["Vala, Robin"],"dc:description.abstract":["Tato práce se zabývá analýzou časových postranních kanálů algoritmu Module-Lattice Digital Signature Algorithm (ML-DSA). Cílem je prozkoumat, zda numerické vlastnosti mezilehlých hodnot používaných během podepisování vykazují měřitelné časové závislosti. Metodologie je inspirována časovými útoky Marvin a Minerva. Pro tento účel byl implementován samostatný nástroj. Podporuje generování klíčů a datových sad zpráv, měření času několika implementací ML-DSA, rekonstrukci vybraných mezilehlých hodnot, extrakci charakteristik a statistické vyhodnocení pomocí nástroje tlsfuzzer. Práce hodnotí proces podepisování algoritmu ML-DSA na základě experimentů zaměřených na vlastnosti a třídy, a to na sadách náhodných i speciálně vytvořených zpráv. Měření zahrnují jak kompletní operaci podepisování, tak částečné podepisování bez závěrečného kroku kódování podpisu. Měření na sadách náhodných zpráv neprokázala stabilní časovou závislost. Oproti tomu experimenty se speciálně vytvořenými zprávami odhalily statisticky významné časové rozdíly ve vybraných konfiguracích. Výsledky ukazují, že pozorované závislosti závisí na implementaci, procesoru, datové sadě zpráv a hranici měření.","This thesis deals with timing side-channel analysis of the Module-Lattice Digital Signature Algorithm (ML-DSA). The aim is to examine whether numerical properties of intermediate values used during signing exhibit measurable timing dependencies. The methodology is inspired by the Marvin and Minerva timing attacks. A dedicated toolkit was implemented for this purpose. It supports generation of keys and message datasets, timing measurement of several ML-DSA implementations, reconstruction of selected intermediate values, feature extraction, and statistical evaluation using the tlsfuzzer tool. The thesis evaluates ML-DSA signing using feature-based and class-based experiments on random and crafted message datasets. The measurements cover both the complete signing operation and partial signing without the final signature encoding step. Random-message measurements did not show stable timing dependence. In contrast, crafted-message experiments revealed statistically significant timing differences in selected configurations. The results show that the observed dependencies depend on the implementation, processor, message dataset, and the measurement boundary."],"dc:identifier.other":["175209"],"dc:identifier.uri":["http://hdl.handle.net/11012/257250"],"dc:language.iso":["en"],"dc:publisher":["Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií"],"dc:rights":["Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení"],"dc:subject":["ML-DSA","Postkvantová kryptografie","Analýza časových postranních kanálů","Marvin","Minerva","Kryptografie založená na mřížkách","Post-quantum cryptography","Timing side-channel analysis","Lattice-based cryptography"],"dc:title":["Analýza postranních kanálů algoritmu ML-DSA s využitím technik inspirovaných útoky Marvin a Minerva"],"dc:type":["Text"],"thesis:institution_name":["Ing."]},"updated_at":"2026-07-24T01:22:47Z"}