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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2024-06-28 16:20 暗号ICのサイドチャネル情報漏洩抑制を目的とした伝達関数の目標低減量の算出 ～ スイッチング電流源のシミュレーション結果に基づいた検討 ～ ○日室雅貴・五百旗頭健吾・豊田啓孝（岡山大）  EMCJ2024-19 |
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| 抄録 | （和） | サイドチャネル攻撃（side-channel attack, SCA）は，暗号ICから発生するスイッチングノイズを解析することで，暗号の秘密鍵を復元する．これまで，効率的にセキュアな暗号機能搭載機器を設計するために，同時スイッチングノイズのシミュレーションする研究が行われてきた．スイッチングノイズの指標として，ICからノイズ測定位置までの伝搬特性を示す伝達関数が挙げられる．本稿では，SCA手法として周波数領域における相関電力解析（correlation power analysis, CPA）に着目し，CPAの攻撃指標である相関係数が要求性能を満足するための伝達関数の条件式を導出する．そしてこの条件式にシミュレーションされたスイッチング電流を代入することで，要求耐性を満足するための伝達関数の目標値を算出できる．そして，基板設計時にシミュレーションされた伝達関数と目標値を比較することで，CPAに対して脆弱な帯域を検知するだけでなく，脆弱帯域における伝達関数の目標減衰量を計算することができる．これにより，基板配線やフィルタ定数の設計を効率的に支援できる．本稿ではFPGA上に実装された128ビットのadvanced encryption standard (AES) を対象として，提案手法を検証した．その結果，式によって得られた脆弱帯域は，実際のCPA結果で得られた脆弱帯域と概ね一致した．これらの結果は提案手法の有効性を示している． |
| （英） | Side-channel attacks (SCAs) recover the secret key for cryptography by analyzing the switching noises generated by cryptographic ICs. Previous researches have been conducted to simulate switching noise to efficiently design secure devices with cryptographic functions. One of indexes of switching noise is the transfer function, which indicates the propagation characteristics of the switching current from the IC to the measurement location. This paper focuses on correlation power analysis (CPA) in the frequency domain as an SCA method and derives conditional formulas for the transfer function to keep the correlation coefficient, an attack index of CPA, lower than the required value. These formulas provide the target attenuation of the transfer function at vulnerable bands, thus supporting the efficient board design. For the validation, we focus on a 128-bit advanced encryption standard (AES) implemented on an FPGA. As the result, vulnerable bands obtained by formulas generally agreed with those obtained by the actual CPA, which demonstrates the effectiveness of our method. | |
| キーワード | （和） | 電磁セキュリティ / サイドチャネル攻撃 / 相関電力解析 / AES / シミュレーション / 伝達関数 / / |
| （英） | Electromagnetic security / Side-channel attack / Correlation power analysis / AES / Simulation / Transfer function / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 92, EMCJ2024-19, pp. 65-70, 2024年6月. | |
| 資料番号 | EMCJ2024-19 | |
| 発行日 | 2024-06-21 (EMCJ) | |
| 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 | EMCJ2024-19 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMCJ IEE-EMC IEE-SPC |
| 開催期間 | 2024-06-28 - 2024-06-28 |
| 開催地（和） | ホテルサンシティー函館（函館市） |
| 開催地（英） | Hotel Suncity |
| テーマ（和） | EMC一般 |
| テーマ（英） | EMC |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | EMCJ |
| 会議コード | 2024-06-EMCJ-EMC-SPC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 暗号ICのサイドチャネル情報漏洩抑制を目的とした伝達関数の目標低減量の算出 |
| サブタイトル（和） | スイッチング電流源のシミュレーション結果に基づいた検討 |
| タイトル（英） | Calculation of Target Attenuation of Transfer Function to Suppress Side-Channel Information Leakage from Cryptographic IC |
| サブタイトル（英） | Study Based on Simulated Switching Current Source |
| キーワード(1)（和/英） | 電磁セキュリティ / Electromagnetic security |
| 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） | 相関電力解析 / Correlation power analysis |
| キーワード(4)（和/英） | AES / AES |
| キーワード(5)（和/英） | シミュレーション / Simulation |
| キーワード(6)（和/英） | 伝達関数 / Transfer function |
| 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） | 日室 雅貴 / Masaki Himuro / ヒムロ マサキ |
| 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 | 2024-06-28 16:20:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | EMCJ |
| 資料番号 | EMCJ2024-19 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.92 |
| ページ範囲 | pp.65-70 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-06-21 (EMCJ) |
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