| 講演名 | 2021-07-20 ハードウェア実装された未対策AESおよびRSM-AESに対する深層学習サイドチャネル攻撃 福田 悠太(立命館大), 吉田 康太(立命館大), 橋本 尚志(立命館大), 藤野 毅(立命館大), |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | デバイスの消費電力などのサイドチャネル情報を解析することで暗号鍵を窃取することができる．近年，より強力な攻撃手法として深層学習サイドチャネル攻撃(DL-SCA)が注目されている．ハードウェア実装されたAESに対してDL-SCAを行う場合，レジスタの遷移の値を用いたXORedモデルが用いられる．しかし，このモデルを単純に用いた場合，0,4,8,12 byte の攻撃においてデータ不均衡問題が発生し，攻撃が成功しない．これを解決するために我々はランダムな鍵で実行された波形とラベルを学習データとして使用する新しい方法を提案する．実験では，ASICに実装された未対策AES回路，RSM-AES回路に対してDL-SCAを行い，暗号鍵を窃取できることを示せた． |
| 抄録(英) | The cryptographic key can be revealed by exploiting side-channel information such as power traces under operation. Recently, deep learning side-channel attacks (DL-SCA) have been actively studied. The XORed model using register transition is used for DL-SCA against a hardware-implemented AES circuits. However, partial keys on 0, 4, 8, and 12 bytes cannot be revealed by simply applying the XORed model because of data imbalance problems. To resolve this problem, we propose a new method called “random key models” where power traces with random keys are used as DL training data. In our experiments, we demonstrated that all partial keys are successfully revealed against unprotected AES and RSM-AES circuits implemented in ASICs. |
| キーワード(和) | サイドチャネル攻撃 / 深層学習 / ランダム鍵 |
| キーワード(英) | side-channel attack / deep learning / random keys |
| 資料番号 | ISEC2021-24,SITE2021-18,BioX2021-25,HWS2021-24,ICSS2021-29,EMM2021-29 |
| 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 |
|---|---|
| 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 |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ハードウェア実装された未対策AESおよびRSM-AESに対する深層学習サイドチャネル攻撃 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Deep Learning Side-Channel Attacks against Unprotected AES and RSM-AES Implemented in ASIC |
| サブタイトル（和） | |
| 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） | 深層学習 / deep learning |
| キーワード(3)（和/英） | ランダム鍵 / random keys |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 福田 悠太 / Yuta Fukuda |
| 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） | 吉田 康太 / Kota Yoshida |
| 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） | 橋本 尚志 / Hisashi Hashimoto |
| 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） | 藤野 毅 / Takeshi Fujino |
| 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.) |
| 発表年月日 | 2021-07-20 |
| 資料番号 | ISEC2021-24,SITE2021-18,BioX2021-25,HWS2021-24,ICSS2021-29,EMM2021-29 |
| 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.86-91(ISEC), pp.86-91(SITE), pp.86-91(BioX), pp.86-91(HWS), pp.86-91(ICSS), pp.86-91(EMM), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-07-12 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) |