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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-07-07 17:30 SoC FPGA搭載プリント回路基板設計への適用を目的としたEMサイドチャネル攻撃予測モデルの検討 ○谷本蒼真・日室雅貴・五百旗頭健吾・豊田啓孝（岡山大）  ISEC2025-30 SITE2025-20 BioX2025-44 HWS2025-19 ICSS2025-30 EMM2025-33 |
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| 抄録 | （和） | 暗号回路から漏洩する物理的挙動を解析し，暗号を解読するサイドチャネル攻撃 (SCA) が提案され，情報漏洩の脅威となっている． そのため，セキュアな暗号化デバイスを設計開発するには，SCAへの耐性評価および対策が重要である。 SCA対策するにあたり，設計段階における機器へのSCA結果の予測がコスト削減の観点で重要である。 これまでに筆者らは，暗号ICが搭載されたプリント回路基板（PCB）設計への適用を目的とした電力解析（PA）攻撃の予測手法を提案してきた。 SCAにはPA攻撃のほかに電磁波解析（EMA）攻撃も存在する。 これまでに，ICチップから放射される電磁界を観測するEMA攻撃の予測は報告された。 しかし，従来のEMA攻撃予測はPCB設計への適用を目的としたものではなかった。 そこで，本稿はPCB設計への適用を目的とし，PA攻撃予測の手法を拡張する形でEMA攻撃の予測を行う。 AES-128を実装した SoC FPGA が組み込まれた基板上の測定点において異なる向きの電磁界を予測し，相関電磁波解析（CEMA）を実行する。 CEMA結果について，実測における漏洩帯域を予測することができた。また，CEMAによる攻撃成功率は漏洩が最も強い周波数で実測と予測で良好に一致した。 |
| （英） | Side-channel attacks (SCAs) analyze physical leakages from cryptographic circuits to break encryption and pose a significant security threat. To develop secure cryptographic devices, evaluating and mitigating SCAs is essential. Predicting SCA results during the design stage is important for reducing development costs. We previously proposed a method to predict power analysis (PA) attacks on printed circuit board (PCB) designs with cryptographic ICs. Besides PA, electromagnetic analysis (EMA) is another SCA technique. Although EMA attack prediction from IC-emitted fields has been studied, prior work did not target PCB designs. This paper extends our PA prediction method to EMA, focusing on PCB applications. We predict electromagnetic fields in different directions at measurement points on a board with an AES-128 SoC FPGA and perform correlation electromagnetic analysis (CEMA). The predicted leakage frequency bands matched measured results, and the CEMA attack success rate aligned well at the strongest leakage frequency. |
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| キーワード | （和） | EMサイドチャネル攻撃 / シミュレーション / 耐性評価 / SoC FPGA / 相関電磁波解析 / AES / 電磁ノイズ / |
| （英） | EM Side-Channel Attack / Simulation / Resistance Evaluation / SoC FPGA / Correlation Electromagnetic Analysis / AES / EM Noise / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 102, HWS2025-19, pp. 86-91, 2025年7月. | |
| 資料番号 | HWS2025-19 | |
| 発行日 | 2025-06-30 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) | |
| 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 | ISEC2025-30 SITE2025-20 BioX2025-44 HWS2025-19 ICSS2025-30 EMM2025-33 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | HWS BioX ISEC SITE ICSS EMM IPSJ-CSEC IPSJ-SPT |
| 開催期間 | 2025-07-07 - 2025-07-09 |
| 開催地（和） | 札幌コンベンションセンター |
| 開催地（英） | Sapporo Convention Center |
| テーマ（和） | セキュリティ、一般 （セキュリティサマーサミット2025） |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | HWS |
| 会議コード | 2025-07-HWS-BioX-ISEC-SITE-ICSS-EMM-CSEC-SPT |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | SoC FPGA搭載プリント回路基板設計への適用を目的としたEMサイドチャネル攻撃予測モデルの検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on EM Side-Channel Attack Prediction Model for SoC/FPGA-Based Printed Circuit Board Design |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | EMサイドチャネル攻撃 / EM Side-Channel Attack |
| キーワード(2)（和/英） | シミュレーション / Simulation |
| キーワード(3)（和/英） | 耐性評価 / Resistance Evaluation |
| キーワード(4)（和/英） | SoC FPGA / SoC FPGA |
| キーワード(5)（和/英） | 相関電磁波解析 / Correlation Electromagnetic Analysis |
| キーワード(6)（和/英） | AES / AES |
| キーワード(7)（和/英） | 電磁ノイズ / EM Noise |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 谷本 蒼真 / Soma Tanimoto / タニモト ソウマ |
| 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） | 日室 雅貴 / Masaki Himuro / ヒムロ マサキ |
| 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） | 五百旗頭 健吾 / Kengo Iokibe / イオキベ ケンゴ |
| 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） | 豊田 啓孝 / Yoshitaka Toyota / トヨタ ヨシタカ |
| 第4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 | 2025-07-07 17:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | HWS |
| 資料番号 | ISEC2025-30, SITE2025-20, BioX2025-44, HWS2025-19, ICSS2025-30, EMM2025-33 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.99(ISEC), no.100(SITE), no.101(BioX), no.102(HWS), no.103(ICSS), no.104(EMM) |
| ページ範囲 | pp.86-91 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-06-30 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) |
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