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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2020-10-26 13:00 即時に故障検出可能な高効率AESハードウェアの検討 ○柳生佑介・上野 嶺・本間尚文（東北大）  HWS2020-31 ICD2020-20 エレソ技報アーカイブへのリンク：ICD2020-20 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では，即時に故障検出可能な高効率AESハードウェアアーキテクチャの設計について述べる． 提案アーキテクチャは，差分故障解析 (DFA: Differential Fault Analysis) への対策を主な目的として，暗号化/復号中に発生した（注入された）演算誤りを即時に検知する． 提案アーキテクチャは，AES暗復号データパスを非線形演算部と線形演算部からなる二つのサブブロックに分割し， ラウンド関数の半分を実行後に即座に逆演算による検算を行う故障検知スキームに基づく． 本稿で提案するアーキテクチャは，上記の故障検知スキームと最新のAES暗復号データパスの最適化手法（レジスタリタイミングや命令順序交換，乗法的オフセット）を組み合わせることで少ないオーバーヘッドおよび高い効率で暗号化・復号と故障検知を実現する． 本稿では，論理合成およびシミュレーションの結果から，提案AESハードウェアは既存手法と比較して92%高い面積スループット効率および47%省電力でAES暗号化・復号と故障検知が可能なことを示す． |
| （英） | This paper presents an efficient AES encryption/decryption hardware architecture with a fault detection scheme. The proposed hardware detects fault(s) during encryption and decryption immediately, mainly to counter fault injection attacks with differential fault analysis (DFA). The proposed hardware employs a fault detection scheme to verify the correctness and detect faults, where the datapath is divided into two subblocks of linear and nonlinear parts, and an inverse function is executed one clock after a half of round function. The proposed hardware combines the above fault detection scheme with the state-of-the-art datapath optimization techniques (e.g., operation reordering, register retiming, and multiplicative-offset) to achieve both efficient AES encryption/decryption and tamper-resistance to DFAs. We show that the proposed AES hardware achieves 92% higher area-throughput efficiency and 47% lower power consumption than conventional hardware through a logic synthesis and simulation. |
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| キーワード | （和） | AES暗復号ハードウェア / 故障注入攻撃 / 差分故障解析 / フォールトトレランス / / / / |
| （英） | AES hardware architechure / fault injection attack / differential fault analysis / fault tolerance / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 120, no. 211, HWS2020-31, pp. 36-41, 2020年10月. | |
| 資料番号 | HWS2020-31 | |
| 発行日 | 2020-10-19 (HWS, ICD) | |
| ISSN | 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 | HWS2020-31 ICD2020-20 エレソ技報アーカイブへのリンク：ICD2020-20 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD HWS |
| 開催期間 | 2020-10-26 - 2020-10-26 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | ハードウェアセキュリティ，一般 |
| テーマ（英） | Hardware Security, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | HWS |
| 会議コード | 2020-10-ICD-HWS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 即時に故障検出可能な高効率AESハードウェアの検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design of Efficient AES Hardware with Immediately Fault Detection Capability |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | AES暗復号ハードウェア / AES hardware architechure |
| キーワード(2)（和/英） | 故障注入攻撃 / fault injection attack |
| キーワード(3)（和/英） | 差分故障解析 / differential fault analysis |
| キーワード(4)（和/英） | フォールトトレランス / fault tolerance |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| 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） | 柳生 佑介 / Yusuke Yagyu / ヤギュウ ユウスケ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上野 嶺 / Rei Ueno / ウエノ レイ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 本間 尚文 / Naofumi Homma / ホンマ ナオフミ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2020-10-26 13:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | HWS |
| 資料番号 | HWS2020-31, ICD2020-20 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | no.211(HWS), no.212(ICD) |
| ページ範囲 | pp.36-41 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-10-19 (HWS, ICD) |
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