| 講演名 | 2020-10-26 暗号ICの電力解析攻撃耐性評価基板に対する要求仕様の検討 菅 智信(岡山大), 五百旗頭 健吾(岡山大), 豊田 啓孝(岡山大), |
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| 抄録(和) | 暗号回路の電力解析攻撃に対する耐性を測定により評価する際に，IC単体での評価は容易ではないため，ICを評価基板に実装して評価が行われる．しかし，現状では評価基板の仕様は定義されておらず，同一のICの評価を行った場合でも実装した評価基板によって評価結果が異なる場合がある．それではどの評価結果が信用できるか判断できないため，評価環境を統一する必要がある．本研究ではサイドチャネル情報漏洩は伝達インピーダンスに依存すると考え，伝達インピーダンスの要求仕様を決定することを目的としている．本稿ではIC内部と基板上でサイドチャネル攻撃耐性の評価結果が異なる例を示すとともに，サイドチャネル情報漏洩が伝達インピーダンスに依存していることの確認を行った．2種類の評価基板SASEBO-GとSENPUを使用し，評価基板上の測定ポートで測定したSC漏洩波形から算出した相関係数は同程度であった．一方，ICレベルの相関係数をSNRと相関係数の関係式より求めたところSENPUの方が大きくなった．また，漏洩波形の振幅を比較するとSASEBO-Gの方が18倍大きくなった．さらに，両基板のFPGAコア回路の電源供給回路の等価回路より伝達インピーダンスを算出し比較したところ，SASEBO-Gの方が大きくなっていた．この結果よりサイドチャネル情報漏洩がIC電源供給回路の伝達インピーダンスに依存していることを示した． |
| 抄録(英) | When evaluating the resistance of a cryptographic circuit to power analysis attacks by measurement， it is not easy to evaluate the IC alone， so the evaluation is performed by mounting the IC on the evaluation board． However， the evaluation board’s specifications are not defined， and even if the same IC is evaluated， the evaluation result may differ depending on the mounted evaluation board． Since it is not possible to determine which evaluation result is credible， it is necessary to unify the evaluation environment． In this study， we consider that side-channel information leakage depends on the transfer impedance， and the purpose is to determine the required specifications of the transfer impedance． In this paper， we show an example in which the evaluation results of side-channel attack resistance differ between the inside of the IC and the substrate， and confirm that the side-channel information leakage depends on the transmission impedance． Using two types of evaluation boards， SASEBO-G and SENPU， the correlation coefficient calculated from the SC leakage waveform measured at the measurement port on the evaluation board was about the same． SENPU， in contrast， had a larger correlation coefficient at the IC level that was calculated from the relational expression between SNR and the correlation coefficient． Comparing the amplitudes of the leaked waveforms， SASEBO-G was 18 times larger． We also calculated the transfer impedance based on the equivalent circuits of the power distribution networks of the FPGA core circuits of both boards． SASEBO-G was larger transfer impedances than SENPU． This result shows that the side-channel information leakage depends on the transfer impedance of the IC power distribution network． |
| キーワード(和) | サイドチャネル攻撃 / 相関電力解析 / AES / 評価基板 / 信号対雑音比(SNR) / 伝達インピーダンス |
| キーワード(英) | Side-channel attack / Correlation power analysis / AES / Evaluation board / Signal to noise ratio (SNR) / Transfer impedance |
| 資料番号 | HWS2020-25,ICD2020-14 |
| 発行日 | 2020-10-19 (HWS, ICD) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICD / HWS |
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| 開催期間 | 2020/10/26(から1日開催) |
| 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. |
| 委員長氏名（和） | 永田 真(神戸大) / 池田 誠(東大) |
| 委員長氏名（英） | Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) |
| 副委員長氏名（和） | 高橋 真史(キオクシア) / 島崎 靖久(ルネサスエレクトロニクス) / 永田 真(神戸大) |
| 副委員長氏名（英） | Masafumi Takahashi(masafumi2.takahashi@kioxia.com) / Yasuhisa Shimazaki(Renesas Electronics) / Makoto Nagata(Kobe Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 柘植 政利(ソシオネクスト) / 廣瀬 哲也(阪大) / 小野 貴継(九大) / 高橋 順子(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Masatoshi Tsuge(Socionext) / Tetsuya Hirose(Osaka Univ.) / Takatsugu Ono(Kyushu Univ.) / Junko Takahashi(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 新居 浩二(TSMCデザインテクノロジージャパン) / 宮地 幸祐(信州大) / 久保木 猛(九大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Koji Nii(TSMC) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) / Takeshi Kuboki(Kyushu Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Technical Committee on Hardware Security |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 暗号ICの電力解析攻撃耐性評価基板に対する要求仕様の検討 |
| サブタイトル（和） | PDNの伝達インピーダンスの漏洩強度への寄与 |
| タイトル（英） | Examination of requirements for power side-channel attack resistance evaluation boards of cryptographic integrated circuits |
| サブタイトル（和） | PDN transfer impedance contributing to leakage strength |
| キーワード(1)（和/英） | サイドチャネル攻撃 / Side-channel attack |
| キーワード(2)（和/英） | 相関電力解析 / Correlation power analysis |
| キーワード(3)（和/英） | AES / AES |
| キーワード(4)（和/英） | 評価基板 / Evaluation board |
| キーワード(5)（和/英） | 信号対雑音比(SNR) / Signal to noise ratio (SNR) |
| キーワード(6)（和/英） | 伝達インピーダンス / Transfer impedance |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 菅 智信 / Tomonobu Kan |
| 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） | 五百旗頭 健吾 / Kengo Iokibe |
| 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） | 豊田 啓孝 / Yoshitaka Toyota |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 岡山大学(略称：岡山大) Okayama University(略称：Okayama Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-10-26 |
| 資料番号 | HWS2020-25,ICD2020-14 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | HWS-211,ICD-212 |
| ページ範囲 | pp.1-6(HWS), pp.1-6(ICD), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-10-19 (HWS, ICD) |