| 講演名 | 2019-03-01 PUFを用いた個体識別システムにおける機械学習攻撃に対する脆弱性の評価 飯塚 知希(東大), 小笠原 泰弘(産総研), 片下 敏宏(産総研), 堀 洋平(産総研), 粟野 皓光(阪大), 池田 誠(東大), |
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| 抄録(和) | 個体認証システムに向けたPUFの中でも特に機械学習攻撃に耐性が高いとされるDouble-Arbiter PUF及びPL-PUFに対し，end-to-endの深層ニューラルネットワークを用いた攻撃手法を提案する．提案手法を用いることにより，Double-Arbiter PUFでは先行研究を21.1%上回る精度で未知のレスポンスを予測できた．PL-PUFでは予測するレスポンスbit及び発振周期数により予測精度が異なることを明らかにした．また実験結果を踏まえ，機械学習技術による攻撃に対する認証システムの脆弱性について，環境変動の影響を考慮して考察した． |
| 抄録(英) | Double-Arbiter PUF (DAPUF) and PL-PUF are known to be highly resistant to machine learning attacks. In this paper, we proposed a deep neural network-based modeling attack for DAPUF and PL-PUF. Proposed network successfully predicts unknown responses of DAPUF with probability 21.1% higher than the conventional method. Furthermore, we presented that prediction rate of PL-PUF depends on the response bit to be predicted and number of oscillation cycles. Based on experimental results, we examined the vulnerability of the authentication systems for machine learning attacks considering the environmental variation. |
| キーワード(和) | PUF / ハードウェアセキュリティ / 深層ニューラルネットワーク / 機械学習攻撃 / モデリング攻撃 |
| キーワード(英) | PUF / hardware security / deep neural network / machine learning attack / modeling attack |
| 資料番号 | VLD2018-133,HWS2018-96 |
| 発行日 | 2019-02-20 (VLD, HWS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | HWS / VLD |
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| 開催期間 | 2019/2/27(から4日開催) |
| 開催地（和） | 沖縄県青年会館 |
| 開催地（英） | Okinawa Ken Seinen Kaikan |
| テーマ（和） | システムオンシリコンを支える設計技術, ハードウェアセキュリティ, 一般 |
| テーマ（英） | Design Technology for System-on-Silicon, Hardware Security, etc. |
| 委員長氏名（和） | 松本 勉(横浜国大) / 峯岸 孝行(三菱電機) |
| 委員長氏名（英） | Tsutomu Matsumoto(Yokohama National Univ.) / Noriyuki Minegishi(Mitsubishi Electric) |
| 副委員長氏名（和） | 川村 信一(東芝) / 池田 誠(東大) / 戸川 望(早大) |
| 副委員長氏名（英） | Shinichi Kawamura(Toshiba) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) / Nozomu Togawa(Waseda Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 三浦 典之(神戸大) / 国井 裕樹(セコム) / 新田 高庸(NTT) / 小平 行秀(会津大) |
| 幹事氏名（英） | Noriyuki Miura(Kobe Univ.) / Hiroki Kunii(SECOM) / Koyo Nitta(NTT) / Yukihide Kohira(Univ. of Aizu) |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Hardware Security / Technical Committee on VLSI Design Technologies |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | PUFを用いた個体識別システムにおける機械学習攻撃に対する脆弱性の評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | On Machine Learning Attack Tolerance for PUF-based Device Authentication System |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | PUF / PUF |
| キーワード(2)（和/英） | ハードウェアセキュリティ / hardware security |
| キーワード(3)（和/英） | 深層ニューラルネットワーク / deep neural network |
| キーワード(4)（和/英） | 機械学習攻撃 / machine learning attack |
| キーワード(5)（和/英） | モデリング攻撃 / modeling attack |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 飯塚 知希 / Tomoki Iizuka |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：UTokyo) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小笠原 泰弘 / Yasuhiro Ogasahara |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 片下 敏宏 / Toshihiro Katashita |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 堀 洋平 / Yohei Hori |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 粟野 皓光 / Hiromitsu Awano |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 池田 誠 / Makoto Ikeda |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：UTokyo) |
| 発表年月日 | 2019-03-01 |
| 資料番号 | VLD2018-133,HWS2018-96 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | VLD-457,HWS-458 |
| ページ範囲 | pp.237-242(VLD), pp.237-242(HWS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-02-20 (VLD, HWS) |