| 講演名 | 2021-07-20 CMOSイメージセンサを利用した物理乱数生成器の性能評価 龍野 隼人(立命館大), 大山 達哉(立命館大), 白畑 正芳(立命館大), 大倉 俊介(立命館大), 藤野 毅(立命館大), |
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| 抄録(和) | 近年，IoTデバイスの普及が急速に進んでおり，周囲の機器との安全な通信のためには認証・鍵交換・暗号化等の演算が求められる．このような処理に使われる一時鍵やnonceの生成には物理乱数生成器(TRNG：True Random Number Generator)が必要である．TRNGが生成する物理乱数(真性乱数)は，無作為性や予測不可能性，再現不可能性を満たさなければならない．本稿では，CMOSイメージセンサ(CIS)の画素回路の熱雑音を利用した物理乱数生成器CIS-TRNGの性能評価を行った．CIS-TRNGではCISの通常の画像読み出しの処理手順を少し変更し，フォトダイオードからの信号を切り離した状態で熱雑音を含む信号を2回読み出す動作を行う．2回の画素の読み出し電圧差の最下位ビットより乱数を生成し，NISTが提供するSP800-90Bを用いて評価した結果について述べる． |
| 抄録(英) | Recently, the number of IoT devices has been increasing rapidly, and cryptographic functions such as authentication, key exchange, and encryption are required for secure communication between other communication devices. True random number generator (TRNG) which generate ephemeral key and/or nonce are required to realize these functions. TRNG are required to have the properties of randomness, unpredictability, and non-repeatability. In this paper, we evaluated CIS-TRNG as a physically generated TRNG which utilize the thermal noise on each pixel among CMOS Image Sensor (CIS). We slightly modify the normal readout sequence of CIS image, and CIS-TRNG reads out the signal containing thermal noise twice during the signal from photodiode is cut off. CIS-TRNG generates random number from the least significant bit of the difference between the two pixel readout voltages. We estimated the performance of CIS-TRNG using SP800-90B provided by NIST. |
| キーワード(和) | CMOSイメージセンサ / 物理乱数生成器 / TRNG / SP800-90B |
| キーワード(英) | CMOS Image Sensor / true random number generator / TRNG / SP800-90B |
| 資料番号 | ISEC2021-26,SITE2021-20,BioX2021-27,HWS2021-26,ICSS2021-31,EMM2021-31 |
| 発行日 | 2021-07-12 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | BioX / ISEC / SITE / ICSS / EMM / HWS / IPSJ-CSEC / IPSJ-SPT |
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| 開催期間 | 2021/7/19(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | online |
| 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2021） |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 今岡 仁(NEC) / 伊豆 哲也(富士通研) / 小川 賢(神戸学院大) / 吉岡 克成(横浜国大) / 西村 竜一(NICT) / 島崎 靖久(ルネサスエレクトロニクス) |
| 委員長氏名（英） | Hitoshi Imaoka(NEC) / Tetsuya Izu(Fujitsu Labs.) / Masaru Ogawa(Kobe Gakuin Univ.) / Katsunari Yoshioka(Yokohama National Univ.) / Ryoichi Nishimura(NICT) / Yasuhisa Shimazaki(Renesas Electronics) |
| 副委員長氏名（和） | 市野 将嗣(電通大) / 高田 直幸(セコム) / 國廣 昇(筑波大学) / 花岡 悟一郎(産総研) / 大谷 卓史(吉備国際大) / 辰己 丈夫(放送大) / 神谷 和憲(NTT) / 笠間 貴弘(NICT) / 藤吉 正明(都立大) / 市野 将嗣(電通大) / 永田 真(神戸大) / 鈴木 大輔(三菱電機) |
| 副委員長氏名（英） | Masatsugu Ichino(Univ. of Electro-Comm.) / Naoyuki Takada(SECOM) / Noboru Kunihiro(Tsukuba Univ.) / Goichiro Hanaoka(AIST) / Takushi Otani(Kibi International Univ.) / Takeo Tatsumi(Open Univ. of Japan) / Kazunori Kamiya(NTT) / Takahiro Kasama(NICT) / Masaaki Fujiyoshi(Tokyo Metropolitan Univ.) / Masatsugu Ichino(Univ. of Electro-Comm.) / Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Daisuke Suzuki(Mitsubishi Electric) |
| 幹事氏名（和） | 奥井 宣広(KDDI総合研究所) / 佐野 恵美子(三菱電機) / 山本 大(富士通研) / 米山 一樹(茨城大) / 吉永 敦征(山口県立大) / 鈴木 大助(北陸大) / 山田 明(KDDI labs.) / 山内 利宏(岡山大) / 長谷川 まどか(宇都宮大) / 吉田 真紀(NICT) / 高橋 順子(NTT) / 藤本 大介(奈良先端大) |
| 幹事氏名（英） | Norihiko Okui(KDDI Research) / Emiko Sano(MitsubishiElectric) / Dai Yamamoto(Fujitsu Labs.) / Kazuki Yoneyama(Ibaraki Univ.) / Nobuyuki Yoshinaga(Yamaguchi Pref Univ.) / Daisuke Suzuki(Hokuriku Univ.) / Akira Yamada(KDDI labs.) / Toshihiro Yamauchi(Okayama Univ.) / Madoka Hasegawa(Utsunomiya Univ.) / Maki Yoshida(NICT) / Junko Takahashi(NTT) / Daisuke Fujimotoi(NAIST) |
| 幹事補佐氏名（和） | 鈴木 裕之(群馬大) / 早坂 昭裕(NEC) / 松田 隆宏(産総研) / 藤井 秀之(NRIセキュアテクノロジー) / 橘 雄介(福岡工業大) / 木藤 圭亮(三菱電機) / 菅原 健(電通大) / 今泉 祥子(千葉大) / 高嶋 洋一(開志専門職大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Suzuki(Gunma Univ) / Akihiro Hayasaka(NEC) / Takahiro Matsuda(AIST) / Hideyuki Fujii(NRI-Secure) / Yusuke Tachibana(Fukuoka Inst. of Tech.) / Keisuke Kito(Mitsubishi Electric) / Takeshi Sugawara(Univ. of Electro-Comm.) / Shoko Imaizumi(Chiba Univ.) / Youichi Takashima(Kaishi Professional Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Biometrics / Technical Committee on Information Security / Technical Committee on Social Implications of Technology and Information Ethics / Technical Committee on Information and Communication System Security / Technical Committee on Enriched MultiMedia / Technical Committee on Hardware Security / Special Interest Group on Computer Security / Special Interest Group on Security Psychology and Trust |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | CMOSイメージセンサを利用した物理乱数生成器の性能評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Evaluation of TRNG Using CMOS Image Sensor |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | CMOSイメージセンサ / CMOS Image Sensor |
| キーワード(2)（和/英） | 物理乱数生成器 / true random number generator |
| キーワード(3)（和/英） | TRNG / TRNG |
| キーワード(4)（和/英） | SP800-90B / SP800-90B |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 龍野 隼人 / Hayato Tatsuno |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 大山 達哉 / Tatsuya Oyama |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 白畑 正芳 / Masayoshi Shirahata |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 大倉 俊介 / Shunsuke Okura |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 藤野 毅 / Takeshi Fujino |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeikan Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-07-20 |
| 資料番号 | ISEC2021-26,SITE2021-20,BioX2021-27,HWS2021-26,ICSS2021-31,EMM2021-31 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | ISEC-118,SITE-119,BioX-120,HWS-121,ICSS-122,EMM-123 |
| ページ範囲 | pp.98-103(ISEC), pp.98-103(SITE), pp.98-103(BioX), pp.98-103(HWS), pp.98-103(ICSS), pp.98-103(EMM), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-07-12 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) |