Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l. 8 ,  No. 6 ,  D ece m ber   201 8 , pp.  5144 ~ 51 52   IS S N:  20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v 8 i 6 . pp 5144 - 51 52     5144       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Revealin g AES E ncryptio n Device  Key on  328P  Mic roco ntroll ers  with Differenti al Po wer An alysis       Septafi an s yah  D w i Pu tra 1 , Ad ang Suw andi  A hm ad 2 , S arwon o Sutik no 3 ,    Yu su f Kurni aw an 4 ,  Arwi n  Datum aya W ahyudi  Sum ar i 5   1 Mana gement   of   Inform at ic s ,   Pol it ekni k   Nege r i L ampung,  Indone sia   2 ,3,4 ,5 School  of   El e ct ri ca l   Eng in ee ring   and   Infor m at ic s, Ins ti tut T eknol ogi   Bandu ng,   Indone si a       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Feb  3 , 2 01 8   Re vised  Ju l  19 ,  201 8   Accepte d  Aug 2 , 2 01 8       Thi s  rese arc h  de m onstrat es  the   rev ealing  of  an  a dvanc ed  en cr y pt ion  standa rd   (AES)  enc r y pt i on  devi c e  k e y .   The   enc r y p ti o n  devi c e  is  ap pli ed   to  an   ATMEGA 328P   m ic roc ontrolle r.   The   sa id  m ic roc on trol l er  i s  a  devi c e   comm only   used   in  the   interne t   of  thi ngs  (Io T).   W e   m ea sur ed  power   consum pti on  when  the  en cr y pti o n  proc ess  is  t aking  pla c e.  Th e  m essage   sen t   to  the  en cr y pti o n  devi c e  is  ran d om l y   gen erate d ,   but  the  ke y   us ed   has  a  f ixe d   val ue .   The   nove l t y   of  thi s  rese arch  is  the   cre a ti on  of  a  s y stematic  a nd  opti m al   ci rcu it   in  ca rr y i ng  the  diff ere nt ia l   power  ana l ysis  or  difference  of  m e an s   (DP A/DoM )   te chni que,   so  the   technique   c an  be  a ppli ed  in  ke y   rev ea l ing   on  a  m ic roc ontroller   devi c e  b y   using  500  trace s  in  12 0  sec onds.   Ke yw or d:   AES   DPA   SCA   Encr y ption Att ack   Secu re  Dev ic e   IoT   Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Ad a ng   S uwan di   Ah m ad,     CAIRG -   Re sea rch G rou p ,   School  of Elec tric al  Engineer ing  a nd  Inform at ic s,  Insti tut T eknolo gi Ba ndung ,   Jl. G a nes ha No. 10,  Le bak   Sil iwan gi,  C oblo ng, L b. Sil iwa ngi, C ob l ong, K ota  Ba nd ung,  4013 2 , I ndonesi a .   Em a il : adan gSahm ad@ ya hoo.com       1.   INTROD U CTION   The  inc reasin g  nu m ber   of   c om plex  syst e m s   in  com pu te r  a pp li cat io ns   inc reases  the   nee d  for   a  sec ure   data  exc ha ng e   inside  t hem .  Th os e  a pp li cat ion s  us e  t he  i nter net  as  the  m edia  for  the  pr i vate   exc ha nge  of   inf or m at ion   or   data.  C ryptol og y  is  a   sci en ce  ab ou t  data  safety .  T he  use   of  the   crypt ogra phic   ap plica ti on   is   increasin g  ov e r  the  ye ar.  Thi s  increasin g  nu m ber   is  fo ll owed   by  the  nee d  for   data  m ov em ent  in  the  internet,   a m on g  m ob il e  syst e m s,  anda m on g  t he  I nt ern et   of  Thi ng s  (IoT ).   T he   i m pr ov em en t  of   crypt ogr aph ic   functi onsis  no t   lim i te d   to   t he   co nf i den ti al it y  and  the  c on cealm ent  of   i nfo rm ation   by  un a utho rized  pa rtie s.   Crypto gr a phic   functi ons  a dva nce   it sel f  i n  be com ing   the   instr um ent  for   ver ify in g  th e  a uth e ntici ty ,  integrity ,  and   dig it al   sig natu re  of   a  dat a  or   inf or m at ion .  The  a dv a nc e m ent  in  cryptogra ph ic   f un ct ion s  is  consi de red   as  an  i nteresti ng   researc h  obj ect   w hethe r  from   the  a ppli cat ion   si de,   t he  st re ng t h,  or  t he  te chn i qu e   of  at ta ckin g  the said  cr ypt ogra phic  appli cat ion   on h a r dw a re  or   softwa re.    In   the  past,  th e  at ta ck  on   a   crypto gr a phic   syst e m   is  viewed   on ly   the oret ic al ly .  A  con ve ntio nal  cryptanaly st  ge ner al ly   us es   li near ,  diff e r entia l,  an d  br ute  f or ce  te c hn i qu e  to   ana ly ze   and   obta in  the   vu l ner a bi li ti es  of   a n  enc ryptio n  al gorithm   [1 ] ,   [2 ] .  T he  crypt analy st  rep re se nts  the  crypt ographic  al gorith m   as   a m a them a ti cal  obj ect .     The  at ta ckin g  te chn iq ue  of   c rypto gr a phy  on  ha rdware   or  e m bed de d  pla tfor m   is  a  ver y  interest ing   top ic   an d  ver y   i m po rtant   m a tt er  to   be  research e d  especia ll y  in  this  m o dern  day.  Acc ordin g  to  sta ti sti cs  in   2018,  the  num ber   of  I oT  de vi ces  or   pervasi ve  hard war e  c om pu ti ng   is  proj ect e d  to  hit  as  hig h  as  75. 4  bill ion   dev ic es  i n  2025.  B ut,   the re  a re  so m e  po te nt ia l  err ors  an d  threat  m od el s  on  th os e  I oT   syst e m s.  The   m ai n  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N:  20 88 - 8708     Reveali ng AE S Encry ptio n De vi ce Ke y on  328P  Mi cr oc on tr ollers w it h Dif fe rential P ower   …   ( Ad ang S . A . )   5145   pro blem   with   the  e rror  m od el   is  that  I oT   is   a  ne w  obj e ct   so   t hat  the  s ec ur it y  of  s uc h  obj ect s  is  not  m uc h   consi der e d   i n  the  desi gn   ph a se.  I oT  pr oducts  that  a r e  avail able  now ,  s uch   as   a  m ic ro proces so r   or  m ic ro co ntro ll e r  with  em be dded   s of t war e,   are  ver y  vuln erab le   t o  bec om e  an  at ta ck   su r face.   I oT   is  ve ry  dep e ndent   on  t he  dev el opm ent  of  a  m ic ro co ntr oller   un it   ( MC U)   te c hnol og y.   MC U  with  lo w  powe r  a nd  co st   will   be  m assivel y  us e d  e spe ci al ly   as  the  m ai n  com po ne nt  in   I oT  de vices.  T hese  M CUs   c on ta i n  a   flas h  m e m or y  that  c arr ie s  a  relat ively - siz ed  pro gra m   (at  le ast   64   kB).   But,   the  s hortfall   of   the u sa ge  of   MC U   is  that  there  is   no  s pe ci al   per ip her al   su c h  as  tr ue  ra ndom   nu m ber   gen e rato r  (TR NG s )  or  crypt ogra phic   co proc essors  that  is  nee ded   t o  im pr ov e  t he  secur it y.  By   th at   reason,  we  s ee  a  nee d  of  a n  exam inati on   on  the  vulne rab i li ti es   and the  points  of att acks  of th e MC U dev ic e s which   will   be   us e d   on the  Io T d e vices.    Howe ver,  in  f act ,   wh e n  a  crypto gr a phic   al gorithm   i m pl e m ented  in  ha rdwar e  will   pr oduce   hi gh  perform ance,  it   can  be  m ass  pro du ce d  an d  l ow   c os tl y   [1] ,  [2 ] ,  [ 3] .  Com m on   fo rm s  of   crypto gr a phic   dev ic es  are  un i ver sal   s erial   bus  (USB)  to ke ns ,  sm art   car d   [ 4] ,  c hips,  fiel d  pr ogra m m able  gate  arr ay   F PGA   [5 ] ,  [ 6] ,  and  m ic ro - co nt ro ll ers  [7] .  Th ese  crypt ogra phic   de vices  ha ve  sm al l  di m e ns io ns   a nd  lo w   powe r  c on s um pt ion .  Howe ver,  unnoti ced  by  IC  c ryptanaly st  an d  IC  desig ner s ,  crypto grap hi c  dev ic es  a re  m or e  vu lne rabl e  an d  easi ly  accessi ble b y ph ysi cal   at ta ck  te chn iq ue s   [8] .  So,   the u nde rly ing  ass um ption  o f  cl a ssica l crypta na ly sis is   no lo ng e r p os si ble to be a da pt ed.     The  existe nce  of   a  side   c ha nnel   at ta ck  (S CA )  at ta cks  on  th e  secur it y  of   c r yp togra ph ic   de vices  nee ds   in - dep t h  rese ar ch.   So m e  con c rete  cha racteri s ti c  le aks  are  oc currin g.   So m e  side  c hannel  inf or m at ion ,  s uch  as  tim e   [9]   [10] ,  so und   [11] ,  el ect ro m agn et ic   fiel ds   [12]   and   powe r  co ns um ption   [13]   can  be  us ed   by  an   adv e rsa ry  to  obta in  t he  m ast erk ey   st or e d  i n  the  de vice.  These  le a ks   ar e  unav oid a ble,   an d  it   is  easy   for  a n  at ta cker   to  m e asur e  the  valu e  of   su c h  side   inform ation   su ch  as  a  pro be   and   a  high - frequ e ncy  os ci ll os c op e .   Side  c hannel  a naly sis  is  an  in novative  ne w  r esearch   area  a nd  ve r y  dif fer e nt  f ro m   the  cl assic al   cryptana ly sis   appr oach.  The refor e ,   now,   it   no t  on ly   f ocuses  on   the  sec ur it y  of   crypt ogra phic   al go rit hm s  bu t  al so   on   th e   secur it y o f  t he whole  syst em  t hat is a c rypt ographic  dev ic e t hat im ple m ents   a  cry ptogra ph i c   al gorithm   [13] .     This att ackin g t echn iq ue has s how n  the  over al l resu lt  of si m ple p ow er  ana ly sis   (S PA) a nd D P A   [14] .  The  res ult  pro du ce d  f ro m   DP A  re vealed  c orrect  48   bit  from   64   bit  of   the  overall   key   (7 5% ).   T he  S PA   an d  DPA  ha ve   pr oved   that  bo t h  of  them   can  re cov e r  75%  of  the  secret   key  and  the  rest  c ou l d  be  ob ta i ne d   by  us in g  brutef orce .  T he  sec ond  te ch nique  ha s  bee n  pro pose d   in   m any  arti cl es  that  is  by  us in g  t he  c orre la ti on   factor   bet wee n  the  trace s  a nd   t he  ha m m i ng   weig ht  of   the  proces sed  data   [ 15 ] ,  [16 ] .  In   s om e  previo us   researc h ,  s ubke y  and   a  sec ret   key  of   AE S  a nd   data  enc ryp ti on   sta ndar d   ( DES)  ha ve   bee n  rec overe d   by   us in g  a q uite l arg e  num ber  o f  trace s   [17 – 19] . P re vious DPA  at ta ckin g  patte r n   use d  a large qua ntit y of  traces ( >100 0  traces)  to  get  75%  correct   bi t  of   the  m ast er   key.  There  ar e  so m e  i m pr ove m ents  fr om   t he  previ ou s  at t ackin g  m od el   by  cal culat ing   t he  c orrelat ion   c oe ff i ci ent  of  the   tra ce  an d  the   ha m m ing   weig ht   of  the   proce ss ed  data.  Howe ver,   w he n  cal culat ing   t he  co rr el at io n  coeffic ie nt,  the   at ta ck  m us t  hav e  the  capa bili ty   to  fu ll y  con trol  th e   value  of the p l ai ntext that is to  b e enc rypted  b y t he  cryptographic   de vice   [2 0], [2 1] .  The  DPA f lo wis  is  sho w n   in   F igure  1.           Figure  1. D PA   Flow     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec   &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 8   :   5144   -   5152   5146     Un li ke  tra diti onal   cryptanaly s is,  SCA  ta rg et s   ph ysi cal   crypt ogra ph ic   syst em   i m ple m entation .  P ower   analy sis  at ta cks  are  one  ty pe  of   SC A  that  e xp l oit  power   i nfor m at ion   ch ang e s.  P ow e r  analy sis  at ta cks  can  be  la un c hed   with   si m ple  equ i pm ent  and   at ta c ks   in  a   sho rt  tim e.  Po we r  a na ly sis  is  a  po t ent  an d  us ef ul   at ta c k   against  the  act ual  i m ple m entat ion   of  the  c r yptogra ph ic   al gorithm   on   the   hardw a re.  Fro m   the  var io us   so urce s  of   t he  side  c ha nn el   i nfor m at i on   m entione d  earli er,  s uch  as   tim e  m easur e m ent,  el ect ro m agn et ic   ra diati on,  er ror  m essage;  inf or m at ion   de rive d  from   power  c on s um ption   m ay   be  th e  m os t  dif ficult   m at ter   to   be   co ntr olled  b y  the  crypto gr a phic   desig ner.  All  cal culat ions  per f orm ed  by  encr ypti on  de vices  operate  on   ze ro   an d  one  log ic   gates .  T he  pro cess  of  c om pu ti ng   e ncr y ptio n  a nd  dec ryption  will   le ad   t o  c hanges  i n  powe r  f or m   and  m or e  sp eci fical ly   th e  log ic   gate.   Atta cker  enc ry ption  de vices  can  m on it or  powe r  dif fer e nc es  an d  get  us e fu l  si de   channel  in for m at ion   in  key   sp ace  sea rch es .  ( D PA ) ,  i ntrodu ce d  by  K oc her   et   al .  is  a  sta ti sti cal   app ro ach  t o  m on it or su c h p ow e r  si gn al s .   Sp eci fic  DPA  at ta ck  fo rm s  a gainst  enc ryption   dev ic es  r unni ng   DES   al gorithm s  are  c on ta ine d   i n  their  DPA  stu dy   [19] .  Ba se d  on   th e  res ults  of   the  st ud y,  i t   was  co nf irm ed   that  D PA   at ta cks  are  ver y  po te nt   and   ca n  e ven   be  us e d  to  m on it or   t he dif fer e nce  of  eve ry  s ing le   bit  of  tra ns ist ors  in  e nc ryptio n  de vice s.  The   pap e r  will   s how   how  this  at ta ck  can  be  us e d   against  the  A ES  encr y ptio n  al gorithm   and   wh at   fact or s  ca us e  the   vu l ner a bili ty  to  occ ur.   The  pur pose  of  this   resea rch  is  to  in vestigat e  SCA   an d  t o  dev el op  a  DPA  base d  at ta ck   on  a n  MC U   ta rg et   that  a pp l ie s  AES - 12 8.   I n  this  a rti cl e,   r eaders   will   be  introd uced   t o  t he  idea  of  SC A  in  sea rc hing   for  the  key.  Nex t,   we   will   intr oduc e   the  powe r  a naly sis  te chn i qu e   with   D PA - D oM  ( dif fer e nce   of  m eans)   on  a n  MC U.   T he  le ast   sign i ficant   bit  (L SB)   m od el   of  inte rm ediat e  val ue  i s  intr oduce d   a s  a  p arti al   m e ans  i n  execu ti ng  D P A.   Finall y,   we   m ade  so m e   c on cl us io ns   ab out  therse fin dings  an d  com m e nts  ab ou t  so m e  fu tu re   worksbase d  on   the  resea rc h  r esults.  O ne  t opic   reg a rd i ng   t he   fu t ur e  w orks   is  about  fi nd i ng   t he  best  ap proac h  in m i ti gating D PA  att ack  on  a n  MCU .       2.   RESEA R CH MET HO D    This  sect ion   in tro du ces  the  pe rfor m ed  and   la b  set up   f or  D PA   at ta cks  in  this  researc h.   Figure  2  a s   sh ow n  the  re se arch   ste ps   us e d  in  this  pa per .  The  resea rc h  ste ps   use d  in  t his  pap e r was  do ne   by  set ti ng   t hem   in  a  syst e m at ic   m eansf or   rev ie wing  the   SCA   te chn i qu e   on  an  e ncr y ption   dev ic e.   T he  te st  will   m ake   a  D P A   at ta ck  on  an   AES   e ncr y ptio n  de vice  by  usi ng   a  la borat or y - te sti ng  e nvir on m ent.  Th e  en vironm ent  it sel f  is   sh ow n   in  F i gur e 3 .              Figure  2. Re se arch M et hod       The  e xpect ed  m ai n  resu lt   of   this  resea rch  is   to  re co ver  the   secret  key  aft er  the   enc ryption  pro cess  is   finish e d .  M or e   com pr ehe ns iv el y,  the  desig n  ste p  ofenc ryp ti on   de vice  wi ll   pr od uce  an  AES128   dev ic e  that   runs  on  an  ATMEG A 328P  m ic ro con t rol le r.   Af te r  the   e ncr ypti on  de vice  is  ob ta ined ,  the  m et ho d  of  m easur em ent  is  desi gn e d   by  m aking  a  ci rc ui t  with   a  series   resist or  on  the   V ground .   T he  ne xt  ste p  is  to   ge ner at e   the  cl ock   by  send i ng   ci phe rtext  to  the  encr y ption   dev ic e  previo us ly   ob ta i ned.  The  la st  pa rt  of   the  s ec ond  te st   is t o  do   a  DPA  at ta ck  so t he  c har act erist ic s a nd the m od el  c an be  ob ta in ed   and b e  fur t her  analy zed .     Table  1  li sts  the  m ai n  com po ne nts  a nd  set ti ng   f or  the  te sti ng .  To  r un   and  sim ulate   t his  at ta ck   te chn iq ue  we  buil d  the  de vice  unde r  te st  ( D UT).  T he  syst em ’s  d esi gn   a rc hitec ture  is  s ho wn   i n  F i gure  3.  This  DU T   en vir on m entisc on sist e d  of at   le ast   three  c onnecte d  c om po ne nts:  AES   c rypt o  process or,  a  pe rsonal   com pu te r  (P C ) ,  and   dig it al   sam pl ing   os ci ll osc ope  (DSO ).   The  crypt o  pro cesso r  is  the  D UT  f ro m   wh ic h  side   channel  in f or m at ion   would  be   ha rv est e d  by  the  DSO,  c reati ng  a  traces   cu r ve.   The   PC  c ollec ts  the  traces   a nd   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N:  20 88 - 8708     Reveali ng AE S Encry ptio n De vi ce Ke y on  328P  Mi cr oc on tr ollers w it h Dif fe rential P ower   …   ( Ad ang S . A . )   5147   perform s  sta t is ti cal   analy ses  t o  find  the  key  by  m od el ing   t he  traces  cu rve  us in g  key  gu esses.  The  DUT  and  the osci ll os co pe  co m m un ic at e u si ng U S B  and RS 232.   Table  1.  L ab  S et up   f or   DPA - DoM   Variable   Descripti o n   Alg o rith m   an d  len g th  of  the  k ey   Sa m p le f requ en cy   AES  - 1 2 8  bit   1 Gsa m p l e/s   FPGA a rchitectu re   Xilin x  Ar tix - 7   Tr ig g er  sig n al   Header pin  with S MA  co n n ecto rs   Sh u n t r esis to r   5 0 0 m Oh m -   Sta ck p o le   VCC - Extern al   5  Volt  - 2A   Secret  k e y   0 0  11  22  3 3  44  55   6 6  77  88  9 9  AA  BB  CC DD  EE  FF   PC  –   sa m p lin g   Intel i5  with 8 G R AM       The  dif fere ntia l  po we r  analy sis  at ta ck  was  us ed   in  this  s tud y  is  a  diff e ren ce  of   m eans  appro ac h  (DoM)  was   pr opos e d  by  Kocher   at   19 99   [ 19 ] .   H oweve r,   the  Ko c he r  publica ti on   im plem ents  the  at ta c k  on  a  DES   al gorith m   that  is  locat ed   in  a n  F P GA.  I n  t his  r esearch ,  we  f ocused  on  a  DPA   at ta c k  on  a n  A ES   encr y ption  de vi ce.  Sp eci fical ly ,  the  dev ic e  i s  an  AE S  enc r ypti on   syst em   i m ple m ented  in  a  m ic ro co ntr oller   dev ic e.  T he ba sic  idea of  DPA is to  m ake one hyp oth esi s  on e  b y  one  bit of  t he whole   ke y bit s.  Ne xt, we sele ct   a  functi on   known  as  functi on   sel ect ion .  T he   sel ect ion   func ti on   gets  the  i nput  value  of  th e  key  gu e ss  k g ,   wh e re   k g   = ( k g1 ,  k g2 ,  ... ..  k g255 ).    This  te chn i qu e   will   div ide   sever al   cu rv es  of  traces  (en cry pt ion   de vice  m e asur em ent  resul t)  into  two  set s  S  δ  ≡  m i  ( t ) | L k 0 , i = 0   and  S  ψ  ≡  m i  ( t )  | L k 0 ,   I =1 ,  a nd   the  t races  are  a dju ste d  to  the   le aka ge  values   of   hypotheti cal   ke ys  L k 0 , i .  T he  a dv e rsa rywil l  focus   on  one   LS B  bit  ( a  le ast   s ign ific a nt  bit)   L k 0 , i = ∈   { 0,1}  t hen  the   ou t pu t   of  the   bit  determ ines  w her e   the   po sit ion   of  the  t races  c urve  is   place d .  Lay in g  the   traces   done   by   lookin g  at   if   L SB  =  0  will   be   placed   on  set   0  (   L k 0 , i  =  0)o r  oth e rw ise   set   1  ( L k 0 , i  =  1)   [ 18] ,  [ 22 ] .   F ur the r m or e,  bo t h  set s  of   tra ces  are  m utu al ly   red uce d  or   t o  obta in  the  diff e ren ce  bet we en  the  two  cu r ves  cal culat ed.  In   the   correct   hy po t he ti cal   key  that  is  k 0  =  k ,  the n  the  tr ue  pr e dicti ve  value   will   be   se pa rated  f ro m   the  s ha pe  of   t he  whole  c urve.  At  the  te ch nic al   end   of  this  a tt ack  pro du c es   a  pea k  on   t he  diff e re ntial   trace  curve  a nd  t he  po i nt   in  ti m e  wh en   the  ta r geted   operati on  is  cal c ulate d   ∆ k 0 ( t ).  I n  oth e r  hypoth eses  the   k 0 ,  k  c urve  t races  will   look   flat .  The   c orre ct   k g  values  ca n  be  ide ntifie d   by  lo ok i ng  at   the  diff e re nt  pe aks  on  the   cu r ves  of  the  ta ble   ( Do M   traces).  F or m ally, Do M  cal cul at ion s a re indic at ed  by:     ∆ k 0 ( t )  =  S  δ  −  S  ψ                   (1)           Figure  3. Setu p  a rc hitec ture fo r   at ta ck  a gain st ATME GA3 28P   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec   &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 8   :   5144   -   5152   5148   In  this  pa per ,   DPA  at ta ck   te chn i qu e s  us e   t he  DPA  AES1 28  bit  at ta ck .  The  num ber   of   traces  data  is   500  cu rv e   trac es  with   in form at ion   a bout  t he   plainte xt  a nd  the  res ulti ng   ci ph e r - te xt.  T he   sta ges  i n  ca rr yi ng  ou t   the  DPA  at ta ck  on  this  re por t  are  to  ob se r ve   th e  first  rou nd  of  the  AE S - 128  enc ryptio n  protoc ol.  The   DP A  at ta cks  ta r get is o utbreak  fro m  Add R oundK e y and S ub By te s on AES  roun d op e rati ons.     Al go rit hm   1.  DPA  Do M  f or   1s t su bkey  k 1   Inpu t  :  N pairs  traces  with  pla intext an d  k g  =  key guess   Out p ut : R ec overe d  key f o k 1   1:   for k g   =  0 to  25 5  do   2:      f or i =  1  to  N  do   3:   Matrix data(  i,k g) ←  LSB of ( S box (Ci [ 0]  ⊕ k g ) );   4:   end for   5:     f or   eac h  sa m ple p oin t  p  =  1,   2, . , M  of pow e r  trace     do   6:   Do M p,   k g   ←  ( S  δ  ≡  m i  ( t )  | L k 0 , i  =  1)  –   ( S  ψ  ≡  m i  ( t ) | L k 0 , i   =  0) ;     7:   end for   8:   Do Mt race ,   k g   ← {DoM 1, k g  , DoM 2, k g ....  DoM M, k g };   9:   end for   10 :           k 1 [ 0]    ← absm ax  | D oMtrace,   k g   |   11 :  e nd       In   eac h  t race i ,  I i ,  a  16byte   is  an  inte rm ediate  sta te   of   t he  ou t pu t  value   of  the  ci ph e r  a fter  S ub By te s   op e rati on  is  pe rfor m ed   in  the  first  r ound.  T he n,   as  m any  as  n  byte s  of   eac h  sta te   ∈   {0. . .15}  is  de no te d  by  I i , n .  The  key  val ue  us e d  in  the  firs t  ro un d  is  deno te d   as  K,  and t he   value  of  n  of  each  byte   will   be  de no te d  by   Kn .  The  plainte xt  us e d  on   eac h  trace  is  den ote d   as  Xi , n .  Th e refor e ,  the  m ath em atical   m od el   of   the  first  rou nd   ob s er vation ca n be:     I i , n =  S [ x i , n ⊕ K n ]                   (2)     D =  L SB  (I i , n   )                   ( 3)     Fr om   the  equ at ion ,  the  value  of   X i , n   is  a  known  va riable:   on e  byte   of   pla in - te xt.  K n   is  the  secret  key   const ants.  The  S  var ia ble  is  th e  default   value   of  the  AE S  s ubsti tuti on  ta ble .  Wh il e  the  outpu t  of  the  S  functi on  is  I ( i , n )  a n  unknow n  va riable  whose  value  de pends  on   a  1 - byte   secret  key   and   a  known  var ia ble  su c h  a s  plain - te xt ,  u se   of  t ough   te sts  ca n  crack   AE S  pas swor ds   easi ly   if  f ound  the   va lue  of  a  key   gu e ss  is  c orrec t .  More  sp eci fical ly   K n    is   an  8 - bit  value,   so   at   le ast   256  te sts  will   be   per f or m ed  to  con fi rm   the  cor rect  K n   value.   In   the   16   byte s  of   K n   that  m ake  up   al l  AES - 12 8  ke ys  can  be   f ound   on ly   by  sp l it ti ng   fo r  eac h  byte   separ at el y.  The   flo wch a rt DPA - D OM  on A E S  as  s how n   in  F i gure  4.           Figure  4. Flo w char t  DPA - D O M on A ES   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N:  20 88 - 8708     Reveali ng AE S Encry ptio n De vi ce Ke y on  328P  Mi cr oc on tr ollers w it h Dif fe rential P ower   …   ( Ad ang S . A . )   5149   3.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION   MC Us  vu l ner a bili ty   with  D P A  at ta ck   is  prov e d   i n  t his  work.  In  ou r  t est ,  we   ha ve   s ucceede d  in  desig ning a n  at ta cking  e nvir onm ent that ru ns on  a n ATME GA3 28P m ic ro con t ro ll eras s how n  in  F ig ur e  5.  T he   DPA  te ch niqu e  nee ds   a n  i nput  of  s om e   po we r  trac e  a nd  public  data  su c h  as  t he  ci ph e rtext  to   ca rr y  the   recoveri ng  ke y   al go rithm .  The  re searc he rs  m ade  a  co rr el at ion  bet w een  secret  ke y,  public  data ,  an d  m easur em ent  t races  to  recove r  the  secret  key.  The  cal culat ion   is  m ade   fo r  ever y  key  gues s .  If   the  key  gu ess  is   correct , it wil l  be  s how n in  the  for m   of  a  grap h   sim il ar to  the  one in  F ig ure  6.           Figure  5. AE S  DU T  a nd Tr ac es       DPA  is  a  pr act ic al   way  of   te sti ng   w heth er  th e  value  of  the  Kn   gu e ssin g  pr ocess  is  cl os er  to  the  truth.  The  K n  ca nd i da te   is  us e d  with  the   e qu at io n  above  t o  obta in  the   value  I( i, n)  f or  each   X (i ,n)  trace .  A  sel ect ion  functi on  can  be   m ade  based   on   the  pr ocess   of   cal culat ing  the  value  I( i, n).  I n  this  stud y ,  the  on e - bit  va lue  of  I( i, n)   (LSB )  is  us e d   as  the  ou t pu t  of   t he  sel e ct ion   f unct ion.   Each  trace  is  searchi ng   t he  value  of   one  bi t  LSB  then  di vi de d  i nto   t wo  gr oups  base d  on  t he   outp ut  of  t he  sel ect ion   funct ion .   T he  a ver a ge  diff e re nce  be tween  each  s ubset   is  then   obse rv e d .   If  the   outp ut  value   of  t he  S - bo xes  est im ated   by  the   sel e ct ion   functi on  has  a   sm a ll  co rr el at i on   value  f or  t he  traces, the DPA  t ech nique  will  sh ow   the sp ikes  of  the tra ces aver a ge  in dicat in g  that  the  gu e ss  value  of  Kn  is  true.  F or   e ve ry  wro ng  K n,  the   predict io n  of   I (i,n)  values   w ould  not  be   relat ed   to  the d at a  bei ng  processe d   by t he  ta r get  dev ic e.   Figure  6  sho ws   the  distrib utio n  of  key   gu e ssing   for  the  t he16 th   sta te .  It  is  vi sible  that  the  key  guesse s   ind e x  num ber   61   has  a  sig nif ic ant   diff e re nc e  in   data  distri bu ti on  c om par ed  to  key   gu es s  ind e x  num ber   50  to   60.  The  la r ge   diff e ren ce  is  assum ed   as  the  correct   key  gu e ss.  T he  te st  resu lt   shows  that  the  at ta c k  ha s   su ccee ded   in rec ov e rin g  the w hole   12 8 - bit  key  (10 0%  key   recovery) .  Th e  at ta cking   sim ulati on   te st  is  done  by  us in g  1,0 50   tra ces  and   ta kes  16  m inu te s  of   e xecu ti on.  T he  key  can  be  dir ect ly   reco ver e d   beca us e  of  th e  AES   al gorithm   vu ln erab il it y  in  init ia l  AddRou ndKeyo per at io n,  wh ic h  is,   basical ly ,  an  XO R   op e rati on  of  pl ai ntext   and   m ast erk ey .  The  resu lt   pr oduce d  the  ke y  us ed,   a nd   th e  key   guesses  from   the  si m ul at ion   co rr e spo nd   t he  seq uen ce  of th e sim ulate d  sta te s ( 43  126 2 1 22 40  174 2 10  166 2 71 24 7 2 1 136 9  207 7 9 6 0).              Figure  6. Gl obal  Su ccess  Rat e A E S12 8  f or s ta te   nu m ber   16       Inde x of   key  50 to  61   Re velead  Key   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   Wro ng   Key     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec   &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 8   :   5144   -   5152   5150   The  sam e analy sis can  be re pe at ed   f or  all   16 - byte   sta te s ( n  = 0 ,...,  15)  i n o btainin g  al l o f 128 - bit AE S   ci ph e r  keys  f rom   the  encr ypti on   de vice.  The   value  of  the  s uccess  of   this  at ta ck  is  sh ow n   in  Fig ure  7.   The  x - axis   s hows  t he nu m ber   of trac es an d  t he  y - a xi s ind ic at es t he  k ey   ob ta ine d.           (a)   (b)     Figure  7. The  c om par is on of t race a ver a ges f or f al se  a nd  c orrect   sta te   gu e s ses       Figures  7.a  an d  7.b  s how  a  ver y  sig nifican t  diff ere nce  be tween  the  rig ht   gu ess  ( blu e  l ine)  an d  the   wrong  key  guess  ( red   li ne )  against  powe r  consum ption .   The  gr a ph  in  bo t h  im ages  m easur es  the   value  of   Do M  ( Y - a xis)  with  t race  num ber   (X - axis ).  The   co rr ect ke y   gu e sses  ha ve   the  highest  l evel  of  t race  gr a ph  diff e re nce  wh e n  c om par ed  t o  the  a ver a ge   tra ce  grap h.    T he   te st  res ults  s how n in   Ta ble  2  re pr ese nt  th e  at ta ck   su ccee ds   in   an   overall   12 8 - bi t  key  ( 100%  ke y  acqu isi ti on) .  Test in g  of   at t ack  sim ulati on   us e d  500  trac es   an d  it too k  120  sec onds .   T he  key  can  be  directl y  obta ine d   beca us e  of  the   wea kn e ss  of   the  A ES  al gorit hm   fo un d  in   the  init ia l  Ad dR oundKey  ope rati on   wh ic h  is  basical ly   the   XO R  plainte xt   op erati on  ag ai ns t  the  m aster   key  directl y.       Table  2.   T he  r e su lt   of  a  DPA   at ta ck   No   Variable  Testin g   Res u lts   1.   The n u m b e r  o f  tr a ces n eeded   500   2.   Execu tio n  ti m e   1 2 0  seco n d s   3.   A nu m b e r  o f k ey   b i ts g ain ed   1 2 8 b its   4.   So m e   m iss in g  key  b its   0 b its       4.   CONCL UDI NG RE MAR KS   The  im ple m entat ion   of  a n  AE S  enc ryptio n  s yst e m   in  anM CU  has  a   hi gh  vu l ner a bili ty   to  th e  m ast e r   key  of  the  AE S  enc ryptio n  dev ic e  it sel f.  A  D PA  at ta ck   is  a  sta ti sti ca l  at ta ck  base d  on  the  powe r   us a ge  analy sis  re qu i r ed  by  the   enc r ypti on  de vice.   W e   al rea dy  ge t  the  m ai n  prob le m   of   t his  powe r - base d  a tt ack.   Af te r   analy sin g  the D P A  on  t he  DU T ,   we  obta ined   an   at ta ck  s urface o n  the A ES  e nc ryp ti on  d evice.   Th e  m a in  su sce ptibil it y  of   AES1 28   li e s  in  a  predict a ble  powe r  est im at ion   value  after  the  S ubB yt es  fu nctio n  i n  each   rou nd.  W e   ha ve   su ccee ded   de m on strat ing   it   by  us i ng   a  m in i m u m   trace  and   ti m ena m e l y,  on ly   500  trace s  a nd   it   too k  120  se conds .  T he  m ai n  vulne ra bili ty   of   AES   t o  DPA  is  in  t he   first  r ound of   at ta ck  (af te r  S BOX   op e rati on).   Th e  vu l ner a bili ty   is  wh e n  the  XO R  of   plaint ext  an d  the  m ast er  key  f ollo wed   by  a  no n - li near  su bst it ution   of  SubBy te s  fun c ti on   ( SBO X).   The  at ta cke r   can  easi ly   m ake  the  em pir ic al   com pu ta tio n  i n  determ ining   th e  interm ediat e  value.   This  value  is  essenti al   in  rec ov e rin g  the  secret  key.  We  belie ve   tha t  this  vu l ner a bili ty  can be s olv e dby hidi ng and m askin g  th e inter m ediat e v al ue.  A s  F i gure   8  s hows , we c ou l d ob ta in   the  interm ediat e  value   m od el le d  as  ham ing   weig ht  ( 8  bit)  f or   e ve ry  m essa ge . I n  f uture  re search , w e  will   try   to  rand om iz e   the  interm ediat e  v al ue  by  us in g  inform ation  f u sion   [ 23 – 31]   a nd   c on st an t   we ight  enco din g   [ 27 ] ,   [32]   appro ac h.  Tho se  ap proa ches  co uld   dec ei ve  at ta cker s  in  reco ve rin g  A ES  encr y ption   dev ic e ’s  secret   key.   We  pro po se d  that  m et ho d  cal le d  as  c ogniti ve - ma skin g .    C ogniti ve - m asking  is  bu il t   on  the  m os t  sig nificant   powe r  usa ge  analy sis  aff ect ing   a  sin gle  m essage  enc r ypti on   process .  Co gn it ive - m askin g  is  a  c on ce pt   dev el op e d   fro m   inform ation  f us i on.  T he  c oncept of  in for m at ion   f us io n  i s  to  c om bin e  two  inf orm ation  q uic kly  and accu ratel y t o  get t he best  value o f  m asking   decisi on s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N:  20 88 - 8708     Reveali ng AE S Encry ptio n De vi ce Ke y on  328P  Mi cr oc on tr ollers w it h Dif fe rential P ower   …   ( Ad ang S . A . )   5151               Figure  8. Ham m ing  w ei gh t  di stribu ti on   f or   pl ai ntext num ber   148, 14 9,  a nd  150       ACKN OWLE DGE MENTS     The  fi rst  aut hor  ack nowle dg e s  suppo rt  from   the  I ndonesi a  En dowm ent  Fu nd  for  E du cat ion   (LPDP  - Lem bag a  Pengel ola  Da na  P end i dik a n)   sc hola rs hip ,  Mi ni stry  of   Fina nc e,  The  Re publ ic   of   Indonesi a.  The   auth or s  grate f ul ly   kn owle dge   the ano nym ou s r e viewers f or t heir val ua ble c omm ents.       REFERE NCE S   [1]   S.D.  Putra,   A.S.   Ahm ad,   and  S.  Sutikno,   “ Design  of  an  AES  D evi c e  as  Device   Under  Te st  in  a  DP A  Atta ck” ,   in   Inte rnational   Jo urnal  of  N et wor k  Se curit y ,   20 18.   [2]   S.S.  Chawla   an d  N.  Goel,   “ FPGA  implementa ti on  of  an  8 - bit  AES  arc hit ectu re:   A  roll ed  an d  m aske d  S - Bo x   appr oac h ” ,   in   20 15  Annual IEEE India  Conf ere nc e  ( INDICO N ) ,   2015,   pp .   1 – 6.   [3]   H.  Chen,   Y.  C hen,   and  D . H.  Summ erv il le,  “ A  surve y   on  th e  application  of   FP GAs  for  net work  infra structur e   sec urity ” ,   Comm unic ati ons   Surve ys  &   Tutor ial s,  IEE E ,   vol .   13 ,   no .   4 ,   pp .   541 – 561 ,   2011.   [4]   T. S.  Mess erg es,   E.   Dabbish,   R . H.  Sloan,   and  o the rs,  “ Exa m ining  sm art - ca rd  sec uri t y   under   th e  threat   of  pow er   ana l y sis  at t ac ks” ,   Computers,   IE EE   Tr ansacti ons   on ,   vol. 51 ,   no.   5,   pp .   541 – 552 ,   2002.   [5]   A.  Ariva zha gan   and  o the rs,   “ RTL   Mode ll ing   f or  the  Ciph er  Blc ok  Ch ai ning   Mode  (Cbc)   f or  Data   Secur i t y ” ,   Indone sian J our nal  of   Elec tric al   Engi ne ering  and   Computer  Sc ie n ce ,   vol .   8 ,   no .   3 ,   2017.   [6]   S.  Oukili   and  S.  Bri,   “ High  throughpu t  FP G A  I mpl ementation  of  Data   Enc r y p ti on   Standa rd  with  ti m e  var ia ble   sub - ke y s” ,   Inte rnat io nal  Journal   of   Elec tri cal   and   Co mputer  Engi n ee r ing ,   vo l. 6, no. 1, p. 298, 2016.   [7]   P.  Sara vana n ,   N.  Raj adur ai,  and   P.  Kalpa na,   “ Pow er  ana l y sis  attac k  on  8051  m ic roc ontr o ll ers” ,   in  Computati on al  Inte lligen ce and Com puti ng  R ese arch  ( ICCIC) ,   2014  IEEE  In te rn ati onal  Con fe ren ce   on ,   2014 ,   pp .   1 – 4.   [8]   F.  Koeune   and  F.X.  Standaert ,   “ A  tut oria l  on   p h y sic al   se cur i t y   and  side - cha nne l  atta cks,   Found at ions  of  Se cur i t y   Anal y sis   and  D e sig n  III:   FO SA D 2004/ 2005  tut or ia l   lectur es ” ,   Springer - Verl ag, Berlin, He id el ber g ,   2005.   [9]   D.R.   Ran i  and  S .   Venka t eswarl u,   “ Secur ity   ag ai ns t  Ti m ing  Ana l y s is At ta ck ” ,   Inte r nati onal Journal   of  E le c tric al   an d   Computer  Engi n ee ring   ( IJE C E) ,   vol.   5 ,   no .   4 ,   p .   7 59,   20 15 .   [10]   P. C.   Koche r ,   “ Tim ing  at tacks on  implementa t ions o f  Diffie - Hel lman,   RS A,  DS S,  and  othe r  s y st ems ” ,   in  Adv anc es  i n  Cryptol ogy — CR Y PTO’96 ,   1996 ,   pp.   104 – 113 .   [11]   G.  Dee p a,   G .   S ri   T ej a ,   and  S.   Venka te sw arl u ,   “ An  Overvi ew  of  Acoustic  Sid e - Channel  Att ack ” ,   In te rnationa l  Journal  of   Computer  Sc ie nc e  &   Comm unic ati on  Net works ,   vo l. 3, no. 1, p. 15, 201 3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N : 2088 - 87 08   In t J  Elec   &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 8   :   5144   -   5152   5152   [12]   M.  Masoum i  and  M.H.   Reza y ati,   “ Novel   appr oac h   to  p r ote c t  adv anced   enc r y p ti on  st anda rd  al gori th m  implementa t ion  aga inst  diff ere nt ia l  elec tromagne ti c  and  power  an aly s is” ,   Informat ion  Forensic s  and  Sec urity,  IEE E   Tr ansacti ons on ,   vol. 10, no. 2, p p.   256 – 265 ,   201 5.   [13]   P.  Koche r ,   R.   Le e ,   G.   McGra w,  A.  R aghuna t han,   and  S.   Modera tor - R avi,  “ Secur ity   as  a   n ew  dimension  i n   embedde d  s y s tem   design” ,   in  Proce ed ings o f   the  41st  a nnual  Desi gn  Aut omat ion Confe renc e ,   200 4,   pp .   753 – 760 .   [14]   L.   Goubin  and  J.  Pata rin ,   “ DES  and  diffe ren tial  power  anal y s is  the   “ dupli ca t i on   ?   m et hod ” ,   in  Cryptographic  Har dware  and  E mbedde d  Syst em s ,   1999,   pp.   158 – 172.   [15]   E.   Bri er,  C.   Cl av ie r,   and  F.  Ol ivier,   “ Corr elati on   power  anal y sis  with  a  l ea k age   m odel ” ,   in  Crypt ographic  Har dware  and  Embe dded   S yste ms - CHES  20 04 ,   Springer ,   20 04,   pp .   16 – 29 .   [16]   H.  Li,  K.   W u,   B .   Peng,   Y .   Zh ang,  X.  Zh eng,  and   F.  Yu,   “ Enha nc ed   cor re la t ion  pow er  an aly sis a ttac k  on  sm art   ca rd” ,   in  Y oung   Co mpu te r Sc ie nt ists,  20 08.   IC Y CS  2008 .   The  9th   Int ernat ional   Conf ere nc e  for ,   2008,   pp.   2143 – 2148.   [17]   E.   Biha m   and  A.  Sham ir,   “ Diffe ren t ia l  cr y pt a na l y s is  of  DES - li ke  cr y p tos y st e m s ” ,   in  Adv anc es  in  Cryptol og y - CR Y PTO ,   1991,   vol.   90 ,   pp .   2 – 21 .   [18]   S.  Guill e y   and  R.   Pac al e t,   “ SoC s  sec urity :   a  w ar  ag ai nst  side - c hanne ls” ,   in   Ann ale s  des  t él é com municat ions ,   20 04,   vol.   59 ,   no .   7 – 8 ,   pp.   998 – 1009 .   [19]   P.  Koche r,   J .   Jaf fe,   and  B.   Ju n,   “ Diffe ren t ia l   power  anal y s is ” ,   in  Adv anc es  in  Cry ptol ogy — CR Y P TO ’99 ,   1999,   pp .   388 – 397.   [20]   S.D.  Putra,   A.S.  Ahm ad,   and  S.  Sutikno,   “ Po wer  ana l y sis  at t ac k  on  implementation  of  DES” ,   in  Information  Technol ogy   Syst ems and  Innov a t ion  ( ICITSI) ,   2016  Inte rnat ional   Confe renc e  on ,   2016,   pp .   1 – 6.   [21]   Y.  Souis si ,   S.  Guill e y ,   S.  Bh asi n,   and  J. L.   Dan ger ,   “ Com m on  f ramework   to  ev al ua te   m oder n  e m bedde d  s y stem s  aga inst  sid e - channel   a tt a cks” ,   in   Technol ogi es  for  Hom el and  Secur it y  ( HST) ,   2011  IEE E  In te rnat ional   Confe ren c e  on ,   2011 ,   pp .   86 – 91.   [22]   B.   Gier lichs,  E.  De  Mulder,   B.   Prene el ,   and  I.  Verba uwhede ,   “ Empiric al   compari son  of  si de  cha nne l  ana l y si s   disti nguishers  on  DES  in  har dw are ” ,   in  Circuit  Theory  and  Desi gn,   2009.   ECCTD   2009.   European  Confe renc e  o n ,  2009,   pp .   391 – 3 94.   [23]   A. S.  Ahm ad  and  K. O.  Bac hri,   “ Cognit ive   art if icial   intel li gen ce   m et hod  for  m e as uring  tra nsform er  per form anc e ” ,   in  2016  Fut ure   Tec hnologi es  Con fer enc e  ( FTC) ,   2016,   pp .   67 – 73 .   [24]   K.O.  Bac hri ,   A. D.W.  Sum ari ,   B. A.  Soedja rno ,   a nd  A.S.  Ahm ad,   “ The   implementa ti on  of  A3S   informati on  fusion  al gorit hm   for  in te rpre ti ng  Diss olve d  Gas  Anal y sis  ( DGA)  base d  on  Doerne nburg  Rat io ” ,   i n  2017  Inte rnation al  Symposium on  E le c tronic s and   S mar t  Dev ices ( ISESD) ,   2017,   pp .   335 – 340.   [25]   L.   Goeir m ant o ,   R.   Mengko,   an d  T. L.   Ra ja b ,   “ Dire ction  of  vent ric l e  cont r ac t i on  base d  on  pr ec ordi al   lead  E CG   signal ” ,   in   2016  4th  Int ernati onal   Confe ren ce on Cybe r an d  IT   Se rvic e   Manage me nt ,   2016 ,   pp .   1 – 3.   [26]   S.D.  Putra ,   A . S .   Ahm ad,   and  S.  Sutikno,  “ DP A - count ermea sure  with   knowl edge   growing   sy stem” ,   in   201 6  Inte rnational   Sy mpos ium  on  El e ct ronics  and   Smar t  Dev i ce s ( ISE SD) ,   2016,   pp.   1 6 – 20.   [27]   S.D.  Putra,   M.  Yudhipra wira ,   Y .   K urnia wan,   S.  Sutikno,   and  A.  S.  Ahm ad,   “ Secur ity   anal y s is  of  BC3  al gorit hm   f or  diffe ren ti a l  power  anal y sis  a tt a c k” ,   in  2017  Int e rnational   Sympo sium  on  El ec tro nic s  and  Smar t  Dev ices  ( ISESD ) ,  2017,   pp .   341 – 3 45.   [28]   C. O.  Sere at i ,   A. D.W.  Sum ari ,   T .   Adiono,   and   A. S.  Ahm ad,   “ Cognit ive  artifi ci a l  i nte lligen ce   (CAI )  software   bas ed  on  knowledge  growing  s y stem   (KG S)  for  diagnos ing  hea r t  b loc k  and  arr y t h m ia ” ,   in  2017   6th  Int ernati ona l   Confe renc e  on   E le c tric al   Engi n e ering  and  In formatic s ( ICEE I) ,   2017,   pp .   1 – 5.   [29]   C. O.  Ser eati,   A.D.W.  Sum ari ,   T.   Adiono,   a nd  A.S.  Ahm a d,   “ Im ple m ent at ion  Know le dge   Grow ing  Sy st em  Algorit hm   using  VH DL” ,   in  201 6  Inte rnat ional   Symposium  on  El e ct ronics  and   Smar t  Dev ices  ( ISESD) ,   2016,   p p.   7 – 10.   [30]   A.D.W.  Sum ari ,   A.S.  Ahm ad,   A.I.   W ur y anda ri ,   and  J.  Sem biring,  “ Brai n - inspi red   Know le dge  Grow ing - Sy st e m :  Towa rds  A  True  Cognit ive  Agen t” ,   In te rnationa l   Journal  of  Com pute r  Scienc e  &   Arti ficial  Intelligence   ( IJCSA I) ,  vol.   2 ,   no .   1 ,   pp .   26 – 36,   2012 .   [31]   H.R. A.  Ta lompo ,   A.S.  Ahm ad,  Y.S.  Gondokar y o no,   and   S.  Sutik no,   “ NA IDS   des ign  using  ChiMI C - KGS” ,   in  201 7   Inte rnational   Sy mpos ium  on  El e ct ronics  and   Smar t  Dev i ce s ( ISE SD) ,   2017,   pp.   3 46 – 351.   [32]   S. D.  Putra,   A . S.  Ahm ad,     S.  Sutikno,   and  Y .   Kurniawa n,   “ Atta ck ing  AES - Masking  Enc r ypti on  Devi ce   w it h  Corre lation  Po wer  Anal y s is” ,   in   Inte rnat ional  Journal  of  Co mm unic ati on  N et works  and  Inf orm ati on  Sec uri ty  ( IJCNIS) ,   2018,   pp.   397 – 402 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.