講演名	2023-11-16 入力デコーダを使用したMTJ-PUFの提案と機械学習耐性の評価 菊地 拓(芝浦工大), 宇佐美 公良(芝浦工大),
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抄録(和)	LSIの個体認証技術の1つであるPUF(Physically Unclonable Function)は、機械学習(ML)を用いたモデリング攻撃による脆弱性の問題がある。本稿では、モデリング攻撃に対する耐性を向上させるために、製造時に生じるMTJ(Magnetic Tunnel Junction)のばらつきを使用した、入力デコーダ型MTJ-PUFを提案する。提案したMTJ-PUFに対して、多層パーセプトロン(MLP)、線形回帰(LR)、サポートベクターマシン(SVM)を用いたモデリング攻撃を行い脆弱性を評価した結果、それぞれの予測精度は理想値である50%に近い値であり、提案する入力デコーダ型MTJ-PUFはML攻撃に耐性があることが示された。
抄録(英)	Physically Unclonable Function (PUF), one of the LSI individual authentication techniques, is vulnerable to machine learning (ML) modeling attacks. In this paper, we propose an input-decoder type MTJ-PUF that uses the variation of MTJ (Magnetic Tunnel Junction) during manufacturing to improve the resistance against modeling attacks. We evaluated the vulnerability of the proposed MTJ-PUF to modeling attacks using the multilayer perceptron (MLP), linear regression (LR), and support vector machine (SVM). Results demonstrated that the prediction accuracy of each modeling attack is close to the ideal value of 50%, indicating that the proposed input decoder MTJ-PUF is resistant to ML attack.
キーワード(和)	MTJ / PUF / セキュリティ / 製造ばらつき
キーワード(英)	MTJ / PUF / Security / Manufacturing Variability
資料番号	VLD2023-44,ICD2023-52,DC2023-51,RECONF2023-47
発行日	2023-11-08 (VLD, ICD, DC, RECONF)

研究会情報
研究会	VLD / DC / RECONF / ICD / IPSJ-SLDM
開催期間	2023/11/15(から3日開催)
開催地（和）	くまもと市民会館シアーズホーム夢ホール
開催地（英）	Civic Auditorium Sears Home Yume Hall
テーマ（和）	デザインガイア2023 -VLSI設計の新しい大地-
テーマ（英）	Design Gaia 2023 -New Field of VLSI Design-
委員長氏名（和）	中武 繁寿(北九州市大) / 土屋 達弘(阪大) / 山口 佳樹(筑波大) / 池田 誠(東大) / 越智 裕之(立命館大)
委員長氏名（英）	Shigetoshi Nakatake(Univ. of Kitakyushu) / Tatsuhiro Tsuchiya(Osaka Univ.) / Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Makoto Ikeda(Univ. of Tokyo) / Hiroyuki Ochi(Ritsumeikan Univ.)
副委員長氏名（和）	桜井 祐市(日立) / 細川 利典(日大) / 井口 寧(北陸先端大) / 泉 知論(立命館大) / 若林 準人(ソニーセミコンダクタソリューションズ)
副委員長氏名（英）	Yuichi Sakurai(Hitachi) / Toshinori Hosokawa(Nihon Univ.) / Yasushi Inoguchi(JAIST) / Tomonori Izumi(Ritsumeikan Univ.) / Hayato Wakabayashi(Sony Semiconductor Solutions)
幹事氏名（和）	笹川 幸宏(ソシオネクスト) / 今井 雅(弘前大) / 新井 雅之(日大) / 難波 一輝(千葉大) / 小林 悠記(NEC) / 佐藤 幸紀(豊橋技科大) / 吉原 義昭(キオクシア) / 宮地 幸祐(信州大) / 今川 隆司(明大) / 岸田 亮(富山県立大) / 田中 勇気(日立) / 五十嵐 友則(ルネサス)
幹事氏名（英）	Yukihiro Sasagawa(Socionext) / Masashi Imai(Hirosaki Univ.) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Kazuteru Namba(Chiba Univ.) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Yukinori Sato(Toyohashi Univ. of Tech.) / Yoshiaki Yoshihara(Kioxia) / Kosuke Miyaji(Shinshu Univ.) / Takashi Imagawa(Meiji Univ.) / Ryo Kishida(Toyama Prefectural Univ.) / Yuki Tanaka(HITACHI) / Tomonori Igarashi(Renesas)
幹事補佐氏名（和）	西元 琢真(日立) / / 竹村 幸尚(インテル) / 長名 保範(熊本大) / 白井 僚(京大) / 塩見 準(阪大) / 久保木 猛(熊本大)
幹事補佐氏名（英）	Takuma Nishimoto(Hitachi) / / Yukitaka Takemura(INTEL) / Yasunori Osana(Kumamoto Univ.) / Ryo Shirai(Kyoto Univ.) / Jun Shiomi(Osaka Univ.) / Takeshi Kuboki(Kumamoto University)

講演論文情報詳細
申込み研究会	Technical Committee on VLSI Design Technologies / Technical Committee on Dependable Computing / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on Integrated Circuits and Devices / Special Interest Group on System and LSI Design Methodology
本文の言語	JPN
タイトル（和）	入力デコーダを使用したMTJ-PUFの提案と機械学習耐性の評価
サブタイトル（和）
タイトル（英）	MTJ-PUF with Input Decoder and Evaluation of Machine Learning Resistance
サブタイトル（和）
キーワード(1)（和/英）	MTJ / MTJ
キーワード(2)（和/英）	PUF / PUF
キーワード(3)（和/英）	セキュリティ / Security
キーワード(4)（和/英）	製造ばらつき / Manufacturing Variability
第 1 著者 氏名（和/英）	菊地 拓 / Takumi Kikuchi
第 1 著者 所属（和/英）	芝浦工業大学(略称：芝浦工大) Shibaura Institute of Technology(略称：SIT)
第 2 著者 氏名（和/英）	宇佐美 公良 / Kimiyoshi Usami
第 2 著者 所属（和/英）	芝浦工業大学(略称：芝浦工大) Shibaura Institute of Technology(略称：SIT)
発表年月日	2023-11-16
資料番号	VLD2023-44,ICD2023-52,DC2023-51,RECONF2023-47
巻番号（vol）	vol.123
号番号（no）	VLD-258,ICD-259,DC-260,RECONF-261
ページ範囲	pp.82-87(VLD), pp.82-87(ICD), pp.82-87(DC), pp.82-87(RECONF),
ページ数	6
発行日	2023-11-08 (VLD, ICD, DC, RECONF)