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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2011-04-22 14:35 電源系デカップリングによる暗号用FPGAのサイドチャネル攻撃耐性向上 ○天野哲夫・五百旗頭健吾・豊田啓孝（岡山大）  EMCJ2011-4 |
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| 抄録 | （和） | 暗号IC から漏れ出す高周波電源電流などの副次的な情報から暗号を解読するサイドチャネル攻撃が問題になっている．本報告では，この問題のハードウェア的な対策技術として電源系デカップリングの有効性を実験により確認した．デカップリング回路はキャパシタとインダクタで構成し，デカップリングしない場合も含め3 つの条件を試行した．実験にはサイドチャネル標準評価基板SASEBO-G を用い，AES(Advanced Encryption Standard) 暗号処理中に電源線を流れる高周波電源電流をカレントプローブで観測した．取得した30,000 波形に対し相関電力解析(Correlation Power Analysis: CPA) を行った．その結果，2 つのデカップリング条件のうち1 つでサイドチャネル攻撃耐性が向上した．もうひとつの条件では変化がなかった．取得波形のスペクトルを調査した結果，耐性が向上した条件ではFPGA (Field-Programmable Gate Array) のクロック周波数より低周波の全域で高周波電源電流が低減されていた．また、この電源電流低減がデカップリングの結果であることを回路シミュレーションにより確認した。 |
| （英） | Side-channel attack is a cryptanalytic attack by means of radio frequency (RF) power current from cryptographic IC. On-board decoupling was examined experimentally in two decoupling conditions and the default no-decoupling condition to prove its usefulness as a countermeasure against the side-channel attack. The RF power current of a cryptographic FPGA (Field-Programmable Gate Array) was decoupled with a decoupling circuit. The decoupling circuit was installed in the power distribution network of the cryptographic FPGA on a Side-channel attack standard evaluation board, SASEBO-G. The RF power current which was generated as the FPGA was operating an AES (Advanced Encryption Standard) encryption process was detected with a current probe on power cables. The current detection was repeated until 30,000 waveforms were obtained in each decoupling conditions. The waveforms were analyzed statistically by the correlation power analysis (CPA). CPA results showed that one of the decoupling circuits improved tolerance of the FPGA to the side-channel attack, while the other decoupling circuit hardly change the tolerance. Noticeable difference between the two decoupling circuits appeared in the frequency range below the frequency of the FPGA clock. The RF power current was reduced all over the lower range in the decoupling condition the tolerance improved. The RF power current reduction was proved to be a result of the decoupling by circuit simulations. | |
| キーワード | （和） | 暗号 / サイドチャネル攻撃 / デカップリングキャパシタ / デカップリングインダクタ / AES / CPA / / |
| （英） | Cryptograph / Side-channel attacks / Decoupling capacitor / Decoupling inductor / AES / CPA / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 111, no. 18, EMCJ2011-4, pp. 19-24, 2011年4月. | |
| 資料番号 | EMCJ2011-4 | |
| 発行日 | 2011-04-15 (EMCJ) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | EMCJ2011-4 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMCJ |
| 開催期間 | 2011-04-22 - 2011-04-22 |
| 開催地（和） | 兵庫県立大学 |
| 開催地（英） | University of Hyogo |
| テーマ（和） | 対策，EMC，一般 |
| テーマ（英） | Countermeasure, EMC, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | EMCJ |
| 会議コード | 2011-04-EMCJ |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 電源系デカップリングによる暗号用FPGAのサイドチャネル攻撃耐性向上 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Decoupling of Power Distribution Network to Improve Tolerance of Side-Channel Attacks in Cryptographic FPGA |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 暗号 / Cryptograph |
| キーワード(2)（和/英） | サイドチャネル攻撃 / Side-channel attacks |
| キーワード(3)（和/英） | デカップリングキャパシタ / Decoupling capacitor |
| キーワード(4)（和/英） | デカップリングインダクタ / Decoupling inductor |
| キーワード(5)（和/英） | AES / AES |
| キーワード(6)（和/英） | CPA / CPA |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 天野 哲夫 / Tetsuo Amano / アマノ テツオ |
| 第1著者 所属（和/英） | 岡山大学 (略称： 岡山大) Okayama University (略称： Okayama Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 五百旗頭 健吾 / Kengo Iokibe / イオキベ ケンゴ |
| 第2著者 所属（和/英） | 岡山大学 (略称： 岡山大) Okayama University (略称： Okayama Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 豊田 啓孝 / Yoshitaka Toyota / トヨタ ヨシタカ |
| 第3著者 所属（和/英） | 岡山大学 (略称： 岡山大) Okayama University (略称： Okayama Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2011-04-22 14:35:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | EMCJ |
| 資料番号 | EMCJ2011-4 |
| 巻番号（vol） | vol.111 |
| 号番号（no） | no.18 |
| ページ範囲 | pp.19-24 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2011-04-15 (EMCJ) |
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