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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2016-10-21 09:00 内部電流源による暗号回路のサイドチャンネル情報漏洩部特定の試み ～ AES回路を実装したFPGAに対する検討 ～ ○五百旗頭健吾・河田直樹・矢野佑典・籠谷裕人・豊田啓孝（岡山大）  EMCJ2016-74 MW2016-106 EST2016-70 |
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| 抄録 | （和） | 暗号ICのサイドチャネル攻撃(SCA)に対する安全性を効率的に向上させるため、サイドチャネル(SC)情報が暗号回路のどの部分から漏洩しているのかを知ることが重要である。 本検討では、暗号回路を実装したFPGAのSCA対策による情報漏洩挙動の変化を、EMCマクロモデルの等価内部電流源に基づき観察した。 対策強度の異なる4種類のAES回路をFPGA実装し、各実装に対してFPGAコア回路の電源系インピーダンスを測定した。 測定されたインピーダンスは、実装によって低周波の抵抗値が変化した。 次にFPGAコア回路のスイッチング電流を等価内部電流源として同定し、同定された電流源波形を代表的なSC解析法の一つである相関電力解析法により解析した。 得られた相関係数波形より、対策強度のよる情報漏洩強度の変化および情報漏洩タイミングの変化を確認した。 この結果は、EMCマクロモデルが暗号回路のSCAに対する安全性評価への適用可能性を示唆している。 |
| （英） | For efficient security enhancement of cryptographic ICs against side-channel attacks (SCAs), it is important to identify the circuit part that leaks information. In this study, we observed variation in information leakage behavior of different FPGA implementations of cryptographic circuits. The observation was based on EMC macro-model that could be useful in evaluating cryptographic circuits in terms of vulnerability to SCAs. First, we implemented four advanced encryption standard (AES) circuits on the FPGA. They were different in strength of SCA countermeasure. Next, we measured impedance of power network of FPGA for the four implementations to identify the EMC macro-model. The measured impedances were found that they had different resistances in the low frequency range. Then we identified the equivalent current source of FPGA core circuit and finally analyzed the current source by the correlation power analysis (CPA) method, one of the most powerful analysis methods in SCAs. We found that differences in strength of the SCA countermeasure were distinguishable in traces of correlation coefficients that were resultant of CPA. This suggested that the EMC macro-model could be useful for SCA vulnerability evaluation of cryptographic circuits. |
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| キーワード | （和） | 電磁的情報漏洩 / サイドチャネル攻撃 / EMCマクロモデル / 等価回路 / 相関電力解析 / AES / 暗号 / |
| （英） | EM information leakage / side-channel attack / EMC macro model / equivalent circuit / correlation power analysis / Advanced Encryption Standard / cryptograph / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 116, no. 253, EMCJ2016-74, pp. 79-84, 2016年10月. | |
| 資料番号 | EMCJ2016-74 | |
| 発行日 | 2016-10-13 (EMCJ, MW, EST) | |
| 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 | EMCJ2016-74 MW2016-106 EST2016-70 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMCJ IEE-EMC MW EST |
| 開催期間 | 2016-10-20 - 2016-10-21 |
| 開催地（和） | 東北大学 |
| 開催地（英） | Tohoku Univ. |
| テーマ（和） | マイクロ波，電磁界シミュレーション，EMC一般 |
| テーマ（英） | Microwave, Electromagnetic simulation, EMC, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | EMCJ |
| 会議コード | 2016-10-EMCJ-EMC-MW-EST |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 内部電流源による暗号回路のサイドチャンネル情報漏洩部特定の試み |
| サブタイトル（和） | AES回路を実装したFPGAに対する検討 |
| タイトル（英） | Attempt for Determining Cryptographic Circuit Blocks Leaking Side-Channel Information Based on Internal Current Source |
| サブタイトル（英） | Examination with FPGA Implementation of AES Circuits |
| キーワード(1)（和/英） | 電磁的情報漏洩 / EM information leakage |
| キーワード(2)（和/英） | サイドチャネル攻撃 / side-channel attack |
| キーワード(3)（和/英） | EMCマクロモデル / EMC macro model |
| キーワード(4)（和/英） | 等価回路 / equivalent circuit |
| キーワード(5)（和/英） | 相関電力解析 / correlation power analysis |
| キーワード(6)（和/英） | AES / Advanced Encryption Standard |
| キーワード(7)（和/英） | 暗号 / cryptograph |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 五百旗頭 健吾 / Kengo Iokibe / イオキベ ケンゴ |
| 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） | 河田 直樹 / Naoki Kawata / カワタ ナオキ |
| 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） | 矢野 佑典 / Yusuke Yano / ヤノ ユウスケ |
| 第3著者 所属（和/英） | 岡山大学 (略称： 岡山大) Okayama University (略称： Okayama Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 籠谷 裕人 / Hiroto Kagotani / カゴタニ ヒロト |
| 第4著者 所属（和/英） | 岡山大学 (略称： 岡山大) Okayama University (略称： Okayama Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 豊田 啓孝 / Yoshitaka Toyota / トヨタ ヨシタカ |
| 第5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 | 2016-10-21 09:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | EMCJ |
| 資料番号 | EMCJ2016-74, MW2016-106, EST2016-70 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | no.253(EMCJ), no.254(MW), no.255(EST) |
| ページ範囲 | pp.79-84 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-10-13 (EMCJ, MW, EST) |
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