| 講演名 | 2022-10-25 軽量暗号SIMONを用いたCAN通信におけるペイロード暗号化とMACの設計と実装 壷井 智也(岡山大), 小寺 雄太(岡山大), 野上 保之(岡山大), 日下 卓也(岡山大), |
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| 抄録(和) | 車載ネットワークなどで広く用いられているCAN ( Controller Area Network ) は電子制御ユニットであるECU ( Electronic Control Unit ) 間での接続において低コスト化や効率化を図るとともに誤り検出機能を有しているが，セキュリティ機能が搭載されておらずデータの改竄やなりすましに対する脆弱性が知られている．本研究ではセキュリティ対策としてペイロード暗号化とメッセージ認証コード(MAC)，そして鍵更新機能をCAN通信の拡張規格であるCAN FD通信で実装し，処理時間と消費リソースでの観点においてブロック暗号であるAESとSIMONで比較を行い，処理時間においてAESでは0.88ns，SIMONでは1.74ns，消費リソースでの観点ではAESがマイコンの66%，SIMONでは39%という結果が得られた．これらから時間的制約があるCAN FD通信において両者は実装可能であるが，組み込みソフトウェアの実装などを考えると消費リソースが小さいSIMONが有用であるという結論が得られた． |
| 抄録(英) | CAN, which is widely used for in-vehicle networks, is a low-cost and efficient connection between electronic control units (ECUs) and has an error detection function. However, CAN is not equipped with security functions and is known to bevulnerable to data tampering and spoofing. In this study, we implemented a payload encryption, message authentication code(MAC), and key update function as security measures using CAN FD communication, which is an extension of CAN communication, and compared AES and SIMON, which are block ciphers, in terms of processing time and resource consumption. In terms of processing time, AES takes 0.88 ns, while SIMON takes 1.74 ns. In terms of resource consumption, AES takes 66% of the microcontroller, while SIMON takes 39%. From these results, it is concluded that both of them can be implementedin time-constrained CAN FD communication. However, considering the implementation of embedded software, we concludethat SIMON, which consumes less resources, is more useful. |
| キーワード(和) | CAN / ブロック暗号 / 軽量暗号 / メッセージ認証コード |
| キーワード(英) | CAN / Block Cipher / Lightweight Block Cipher / Message Authentication Code |
| 資料番号 | HWS2022-41,ICD2022-33 |
| 発行日 | 2022-10-18 (HWS, ICD) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | HWS / ICD |
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| 開催期間 | 2022/10/25(から1日開催) |
| 開催地（和） | 立命館びわこくさつキャンパス |
| 開催地（英） | |
| 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) / 高橋 真史(キオクシア) |
| 委員長氏名（英） | Makoto Nagata(Kobe Univ.) / Masafumi Takahashi(Kioxia) |
| 副委員長氏名（和） | 林 優一(奈良先端大) / 鈴木 大輔(三菱電機) / 池田 誠(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Yuichi Hayashi(NAIST) / Daisuke Suzuki(Mitsubishi Electric) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 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) / 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) |
| 幹事氏名（英） | Hirotake Yamamotoi(Sony Semiconductor Solutions) / Daisuke Fujimotoi(NAIST) / Koji Nii(TSMC) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 吉原 義昭(キオクシア) / 塩見 準(阪大) / 久保木 猛(ソニーセミコンダクタソリューションズ) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Yoshiaki Yoshihara(KIOXIA) / Jun Shiomi(Osaka Univ.) / Takeshi Kuboki(Sony Semiconductor Solutions) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Hardware Security / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 軽量暗号SIMONを用いたCAN通信におけるペイロード暗号化とMACの設計と実装 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design and Implementation of Payload Encryption and MAC for CAN Communication Using Lightweight Encryption SIMON |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | CAN / CAN |
| キーワード(2)（和/英） | ブロック暗号 / Block Cipher |
| キーワード(3)（和/英） | 軽量暗号 / Lightweight Block Cipher |
| キーワード(4)（和/英） | メッセージ認証コード / Message Authentication Code |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 壷井 智也 / Tomoya Tsuboi |
| 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） | 小寺 雄太 / Yuta Kodera |
| 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） | 野上 保之 / Yasuyuki Nogami |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 岡山大学(略称：岡山大) Okayama University(略称：Okayama Univ) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 日下 卓也 / Takuya Kusaka |
| 第 4 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 | 2022-10-25 |
| 資料番号 | HWS2022-41,ICD2022-33 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | HWS-227,ICD-228 |
| ページ範囲 | pp.64-69(HWS), pp.64-69(ICD), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-10-18 (HWS, ICD) |