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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2024-11-15 13:05 軽量暗号Midoriに対するニューラルネットワークを用いた平文予測の一考察 ○古津瑛喜・荒木俊輔（九工大）  ISEC2024-81 SITE2024-78 LOIS2024-45 |
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| 抄録 | （和） | Midoriは低消費電力を指向して開発された軽量暗号である． 現在まで多くの解析論文が発表されており，Midoriに対する安全性評価は重要な課題の一つである． そこで，本稿では機械学習技術の一種であるニューラルネットワークを用いたMidoriの安全性について議論する． Midoriによる平文・暗号文ペアをニューラルネットワークに学習させ，暗号文から平文を予測する攻撃を実行した． この攻撃により，関数を一部無効化したMidoriに対して平文予測が成功することを示す． また，機械学習モデルの特徴量評価を行うSHAPを用いてMidoriの予測値に対する入力値の特徴量重要度を調査した． これらの実験から，Midoriの安全性評価における攻撃ツールとしてのニューラルネットワークの活用可能性を示す． |
| （英） | Midori is a lightweight block cipher designed for low power consumption. Since many analysis papers have been published, the security evaluation of Midori is one of the most important issues. In this study, we discuss the security of Midori using neural networks, a type of machine learning technology. By training a neural network on plaintext/ciphertext pairs obtained from Midori, we performed an attack to predict the plaintext from the ciphertext. We show that the attack successfully predicts the plaintext for Midori with some function invalidation. We also investigated the feature importance of the input values for Midori's predictions using SHAP, which evaluates the features of machine learning models. These experiments show that the potential use of neural networks as an attack tool in Midori security evaluation. |
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| キーワード | （和） | 軽量暗号 / Midori / ニューラルネットワーク / 平文予測攻撃 / SHAP（SHapley Additive exPlanations） / / / |
| （英） | Lightweight Block Cipher / Midori / Neural Network / Plaintext Prediction Attack / SHAP（SHapley Additive exPlanations） / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 255, ISEC2024-81, pp. 126-133, 2024年11月. | |
| 資料番号 | ISEC2024-81 | |
| 発行日 | 2024-11-07 (ISEC, SITE, LOIS) | |
| 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 | ISEC2024-81 SITE2024-78 LOIS2024-45 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SITE LOIS ISEC |
| 開催期間 | 2024-11-14 - 2024-11-15 |
| 開催地（和） | 福岡県福岡市・南近代ビル会議室7F3号室 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 情報セキュリティ，ライフログ活用技術，ライフインテリジェンス，オフィス情報システム，一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ISEC |
| 会議コード | 2024-11-SITE-LOIS-ISEC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 軽量暗号Midoriに対するニューラルネットワークを用いた平文予測の一考察 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Plaintext Prediction for a Lightweight Block Cipher Midori Using Neural Network |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 軽量暗号 / Lightweight Block Cipher |
| キーワード(2)（和/英） | Midori / Midori |
| キーワード(3)（和/英） | ニューラルネットワーク / Neural Network |
| キーワード(4)（和/英） | 平文予測攻撃 / Plaintext Prediction Attack |
| キーワード(5)（和/英） | SHAP（SHapley Additive exPlanations） / SHAP（SHapley Additive exPlanations） |
| 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） | 古津 瑛喜 / Eiki Furutsu / フルツ エイキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 九州工業大学大学院情報工学府 (略称： 九工大) Kyushu Institute of Technology (略称： Kyutech) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 荒木 俊輔 / Shunsuke Araki / アラキ シュンスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 九州工業大学大学院情報工学研究院 (略称： 九工大) Kyushu Institute of Technology (略称： Kyutech) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-11-15 13:05:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ISEC |
| 資料番号 | ISEC2024-81, SITE2024-78, LOIS2024-45 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.255(ISEC), no.256(SITE), no.257(LOIS) |
| ページ範囲 | pp.126-133 |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2024-11-07 (ISEC, SITE, LOIS) |
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