| 講演名 | 2016-10-21 内部電流源による暗号回路のサイドチャンネル情報漏洩部特定の試み 五百旗頭 健吾(岡山大), 河田 直樹(岡山大), 矢野 佑典(岡山大), 籠谷 裕人(岡山大), 豊田 啓孝(岡山大), |
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| 抄録(和) | 暗号ICのサイドチャネル攻撃(SCA)に対する安全性を効率的に向上させるため、サイドチャネル(SC)情報が暗号回路のどの部分から漏洩しているのかを知ることが重要である。本検討では、暗号回路を実装したFPGAのSCA対策による情報漏洩挙動の変化を、EMCマクロモデルの等価内部電流源に基づき観察した。対策強度の異なる4種類のAES回路をFPGA実装し、各実装に対してFPGAコア回路の電源系インピーダンスを測定した。測定されたインピーダンスは、実装によって低周波の抵抗値が変化した。次にFPGAコア回路のスイッチング電流を等価内部電流源として同定し、同定された電流源波形を代表的なSC解析法の一つである相関電力解析法により解析した。得られた相関係数波形より、対策強度のよる情報漏洩強度の変化および情報漏洩タイミングの変化を確認した。この結果は、EMCマクロモデルが暗号回路のSCAに対する安全性評価への適用可能性を示唆している。 |
| 抄録(英) | For efficient security enhancement of cryptographic ICs against side-channel attacks (SCAs), it is important to identify the circuit part that leaks information. In this study, we observed variation in information leakage behavior of different FPGA implementations of cryptographic circuits. The observation was based on EMC macro-model that could be useful in evaluating cryptographic circuits in terms of vulnerability to SCAs. First, we implemented four advanced encryption standard (AES) circuits on the FPGA. They were different in strength of SCA countermeasure. Next, we measured impedance of power network of FPGA for the four implementations to identify the EMC macro-model. The measured impedances were found that they had different resistances in the low frequency range. Then we identified the equivalent current source of FPGA core circuit and finally analyzed the current source by the correlation power analysis (CPA) method, one of the most powerful analysis methods in SCAs. We found that differences in strength of the SCA countermeasure were distinguishable in traces of correlation coefficients that were resultant of CPA. This suggested that the EMC macro-model could be useful for SCA vulnerability evaluation of cryptographic circuits. |
| キーワード(和) | 電磁的情報漏洩 / サイドチャネル攻撃 / EMCマクロモデル / 等価回路 / 相関電力解析 / AES / 暗号 |
| キーワード(英) | EM information leakage / side-channel attack / EMC macro model / equivalent circuit / correlation power analysis / Advanced Encryption Standard / cryptograph |
| 資料番号 | EMCJ2016-74,MW2016-106,EST2016-70 |
| 発行日 | 2016-10-13 (EMCJ, MW, EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMCJ / IEE-EMC / MW / EST |
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| 開催期間 | 2016/10/20(から2日開催) |
| 開催地（和） | 東北大学 |
| 開催地（英） | Tohoku Univ. |
| テーマ（和） | マイクロ波，電磁界シミュレーション，EMC一般 |
| テーマ（英） | Microwave, Electromagnetic simulation, EMC, etc. |
| 委員長氏名（和） | 曽根 秀昭(東北大) / 川又 憲(東北学院大) / 石川 容平(京大) / 木村 秀明(NTT) |
| 委員長氏名（英） | Hideaki Sone(Tohoku Univ.) / Ken Kawamata(Tohoku-gakuin Univ.) / Yohei Ishikawa(Kyoto Univ.) / Hideaki Kimura(NTT) |
| 副委員長氏名（和） | 和田 修己(京大) / / 九鬼 孝夫(国士舘大) / 西川 健二郎(鹿児島大) / 田島 賢一(三菱電機) / 大貫 進一郎(日大) / 平田 晃正(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Osami Wada(Kyoto Univ.) / / Takao Kuki(Kokushikan Univ.) / Kenjiro Nishikawa(Kagoshima Univ.) / Kenichi Tajima(Mitsubishi Electric) / Shinichiro Ohnuki(Nihon Univ.) / Akimasa Hirata(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 森岡 健浩(産総研) / 大坂 英樹(日立オートモティブシステムズ) / 牛尾 知雄(阪大) / 関口 秀紀(海技研) / 佐藤 潤二(パナソニック) / 平野 拓一(東工大) / 辻 寧英(室蘭工大) / 大寺 康夫(東北大) |
| 幹事氏名（英） | Takehiro Morioka(AIST) / Hideki Osaka(Hitachi Automotive Systems) / Tomoo Ushio(Osaka Univ.) / Hidenori Sekiguchi(NMRI) / Junji Sato(Panasonic) / Takuichi Hirano(Tokyo Inst. of Tech.) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) / Yasuo Otera(Tohoku Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 萓野 良樹(電通大) / 勝部 勇作(日立) / 佐々木 智江(パナソニック) / 林 優一(東北学院大) / 關谷 尚人(山梨大) / 小野 哲(電通大) / 毛塚 敦(電子航法研) / 田口 健治(北見工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshiki Kayano(Univ. of Electro-Comm.) / Yusaku Katsube(Hitachi) / Chie Sasaki(Panasonic) / Yu-ichi Hayashi(Tohoku-gakuin Univ.) / Naoto Sekiya(Univ. of Yamanashi) / Satoshi Ono(Univ. of Electro-Comm.) / Atsushi Kezuka(ENRI) / Kenji Taguchi(Kitami Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electromagnetic Compatibility / Technical Meeting on Electromagnetic Compatibility / Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Electronics Simulation Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 内部電流源による暗号回路のサイドチャンネル情報漏洩部特定の試み |
| サブタイトル（和） | AES回路を実装したFPGAに対する検討 |
| タイトル（英） | Attempt for Determining Cryptographic Circuit Blocks Leaking Side-Channel Information Based on Internal Current Source |
| サブタイトル（和） | Examination with FPGA Implementation of AES Circuits |
| キーワード(1)（和/英） | 電磁的情報漏洩 / EM information leakage |
| キーワード(2)（和/英） | サイドチャネル攻撃 / side-channel attack |
| キーワード(3)（和/英） | EMCマクロモデル / EMC macro model |
| キーワード(4)（和/英） | 等価回路 / equivalent circuit |
| キーワード(5)（和/英） | 相関電力解析 / correlation power analysis |
| キーワード(6)（和/英） | AES / Advanced Encryption Standard |
| キーワード(7)（和/英） | 暗号 / cryptograph |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 五百旗頭 健吾 / Kengo Iokibe |
| 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） | 河田 直樹 / Naoki Kawata |
| 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） | 矢野 佑典 / Yusuke Yano |
| 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） | 籠谷 裕人 / Hiroto Kagotani |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 岡山大学(略称：岡山大) Okayama University(略称：Okayama Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 豊田 啓孝 / Yoshitaka Toyota |
| 第 5 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 | 2016-10-21 |
| 資料番号 | EMCJ2016-74,MW2016-106,EST2016-70 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | EMCJ-253,MW-254,EST-255 |
| ページ範囲 | pp.79-84(EMCJ), pp.79-84(MW), pp.79-84(EST), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-10-13 (EMCJ, MW, EST) |