講演名 2022-07-19
Reed-Muller符号を使用したFuzzy Extractorに対する差分電力解析によるPUFレスポンスの窃取
渡辺 壮柾(立命館大), 福田 悠太(立命館大), 大山 達哉(立命館大), 吉田 康太(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) IoT機器に固有の秘密鍵を生成するために,搭載されたPhysically Unclonable Function (PUF)のレスポンスを利用するシステムが提案されている .IoT機器は攻撃者が物理的に接触できるため,消費電力や漏洩電磁波を用いたサイドチャネル攻撃で秘密鍵が窃取される脅威が存在する.従来のサイドチャネル攻撃は暗号回路が動作する際のサイドチャネル情報から秘密鍵を窃取する方法が一般的であった.本稿ではPUFレスポンスから秘密鍵を生成する際のサイドチャネル情報により秘密鍵を窃取する検討を行った結果を報告する.PUFレスポンスから秘密鍵を生成する際には,誤りを訂正する回路であるFuzzy Extractorが使われるが, 本回路に対してZero-Value DPA(Differential Power Analysis)を行うことで,誤り訂正後のPUFレスポンスを推定する.実験では,Reed-Muller符号を用いたFuzzy ExtractorをFPGA上に実装し,4つのFuzzy Extractor回路が並列動作し,さらにPUFレスポンスが誤りを含む場合であっても数十万波形の 取得で正しい秘密鍵を窃取できることを示す.
抄録(英) IoT devices that use the Physically Unclonable Function (PUF) response to generate a secret key has been proposed. Since the attacker can physically access IoT devices, there is a threat that attackers reveal secret keys by side-channel attacks that analyze power consumption and electromagnetic waves. Conventional side-channel attacks generally reveal the secret key from the side-channel information of the cryptographic circuit. In this paper, we report the result of revealing the secret key by the side channel information of the circuit that generates the secret key from the PUF response. In order to generate the secret key from the PUF response, the Fuzzy Extractor is often used to correct errors in the response. We revealed the PUF response by applying Zero-Value DPA (Differential Power Analysis) against Fuzzy Extractor. In the experiment, the Fuzzy Extractor using the Reed-Muller code was deployed on the FPGA, and four Reed-Muller circuits were operated in parallel. It is shown that the attacker can reveal the secret key with hundreds of thousands of waveforms even if the PUF response contains errors.
キーワード(和) Physically Unclonable Function (PUF) / Reed-Muller符号 / 差分電力解析 / Fuzzy Extractor
キーワード(英) Physically Unclonable Function (PUF) / Reed-Muller Code / Differential Power Analysis / Fuzzy Extractor
資料番号 ISEC2022-12,SITE2022-16,BioX2022-37,HWS2022-12,ICSS2022-20,EMM2022-20
発行日 2022-07-12 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM)

研究会情報
研究会 EMM / BioX / ISEC / SITE / ICSS / HWS / IPSJ-CSEC / IPSJ-SPT
開催期間 2022/7/19(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2022)
テーマ(英)
委員長氏名(和) 西村 竜一(NICT) / 今岡 仁(NEC) / 國廣 昇(筑波大学) / 大谷 卓史(吉備国際大) / 吉岡 克成(横浜国大) / 永田 真(神戸大)
委員長氏名(英) Ryoichi Nishimura(NICT) / Hitoshi Imaoka(NEC) / Noboru Kunihiro(Tsukuba Univ.) / Takushi Otani(Kibi International Univ.) / Katsunari Yoshioka(Yokohama National Univ.) / Makoto Nagata(Kobe Univ.)
副委員長氏名(和) 薗田 光太郎(長崎大) / 市野 将嗣(電通大) / 奥井 宣広(KDDI総合研究所) / 高田 直幸(セコム) / 四方 順司(横浜国大) / 花岡 悟一郎(産総研) / 森下 壮一郎(サイバーエージェント) / 辰己 丈夫(放送大) / 笠間 貴弘(NICT) / 林 優一(奈良先端大) / 鈴木 大輔(三菱電機)
副委員長氏名(英) Kotaro Sonoda(Nagasaki Univ.) / Masatsugu Ichino(Univ. of Electro-Comm.) / Norihiko Okui(KDDI Research) / Naoyuki Takada(SECOM) / Junji Shikata(Yokohama National Univ.) / Goichiro Hanaoka(AIST) / Soichiro Morishita(Cyber Agent) / Takeo Tatsumi(Open Univ. of Japan) / Takahiro Kasama(NICT) / Yuichi Hayashi(NAIST) / Daisuke Suzuki(Mitsubishi Electric)
幹事氏名(和) 高嶋 洋一(開志専門職大) / 今泉 祥子(千葉大) / 早坂 昭裕(NEC) / 佐野 恵美子(三菱電機) / 松田 隆宏(産総研) / 米山 一樹(茨城大) / 藤井 秀之(NRIセキュアテクノロジー) / 鈴木 大助(北陸大) / 山田 明(KDDI labs.) / 山内 利宏(岡山大) / 山本 弘毅(ソニーセミコンダクタソリューションズ) / 藤本 大介(奈良先端大)
幹事氏名(英) Youichi Takashima(Kaishi Professional Univ.) / Shoko Imaizumi(Chiba Univ.) / Akihiro Hayasaka(NEC) / Emiko Sano(MitsubishiElectric) / Takahiro Matsuda(AIST) / Kazuki Yoneyama(Ibaraki Univ.) / Hideyuki Fujii(NRI-Secure) / Daisuke Suzuki(Hokuriku Univ.) / Akira Yamada(KDDI labs.) / Toshihiro Yamauchi(Okayama Univ.) / Hirotake Yamamotoi(SSS) / Daisuke Fujimotoi(NAIST)
幹事補佐氏名(和) 梶山 朋子(広島市大) / 酒澤 茂之(大阪工大) / 鈴木 裕之(群馬大) / 白川 真一(横浜国大) / 花谷 嘉一(東芝) / 橘 雄介(福岡工業大) / 木藤 圭亮(三菱電機) / 菅原 健(電通大) / 鐘本 楊(NTT)
幹事補佐氏名(英) Tomoko Kajiyama(Hiroshima City Univ.) / Shieyuki Sakazawa(Osaka Inst. of Tech.) / Hiroyuki Suzuki(Gunma Univ) / Shinichi Shirakawa(Yokohama National Univ.) / Yoshikazu Hanatani(Toshiba) / Yusuke Tachibana(Fukuoka Inst. of Tech.) / Keisuke Kito(Mitsubishi Electric) / Takeshi Sugawara(Univ. of Electro-Comm.) / Yo Kanemoto(NTT)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Enriched MultiMedia / 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 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) Reed-Muller符号を使用したFuzzy Extractorに対する差分電力解析によるPUFレスポンスの窃取
サブタイトル(和)
タイトル(英) Revealing PUF Responses by Differential Power Analysis against Reed-Muller-Code-based Fuzzy Extractor
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) Physically Unclonable Function (PUF) / Physically Unclonable Function (PUF)
キーワード(2)(和/英) Reed-Muller符号 / Reed-Muller Code
キーワード(3)(和/英) 差分電力解析 / Differential Power Analysis
キーワード(4)(和/英) Fuzzy Extractor / Fuzzy Extractor
第 1 著者 氏名(和/英) 渡辺 壮柾 / Soma Watanabe
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) 福田 悠太 / Yuta Fukuda
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) 大山 達哉 / Tatsuya Oyama
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) 吉田 康太 / Kota Yoshida
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 2022-07-19
資料番号 ISEC2022-12,SITE2022-16,BioX2022-37,HWS2022-12,ICSS2022-20,EMM2022-20
巻番号(vol) vol.122
号番号(no) ISEC-122,SITE-123,BioX-124,HWS-125,ICSS-126,EMM-127
ページ範囲 pp.29-34(ISEC), pp.29-34(SITE), pp.29-34(BioX), pp.29-34(HWS), pp.29-34(ICSS), pp.29-34(EMM),
ページ数 6
発行日 2022-07-12 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM)