| 講演名 | 2014-10-23 タイミングを制御した意図的な電磁妨害が暗号機器の内部動作に与える影響に関する検討(マイクロ波,電磁界シミュレーション,EMC一般) 小林 瑞樹, 林 優一, 本間 尚文, 水木 敬明, 青木 孝文, 曽根 秀昭, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | これまで意図的な電磁妨害については,注入する妨害波の周波数とその強度のみに着目しており,妨害波を注入するタイミングについては十分な検討が行われていない.これに対し,本稿では,タイミングを制御した数V程度の妨害波を注入し,機器内部で特定処理が実行されたタイミングで電磁妨害を行った場合,機器に発生する故障について検討する.本検討では,機器の内部で実行される処理として暗号処理に着目し,その処理に応じて機器外部に伝搬するコモンモード電流を観測することで妨害電磁波を印加するタイミングを取得し,これを基に数百MHz程度の正弦波を数V程度の強度で電源ケーブル上に印加する.実験では,評価対象機器の内部に実装された暗号モジュールにおいて暗号処理を実行し,機器に接続された電源ケーブルから暗号処理に応じて発生するコモンモード電流をカレントプローブにより観測する.この様にして得られたコモンモード電流をトリガ信号として用い,妨害波を注入するタイミングを制御する.上述の手法を用いて意図的な電磁妨害を行った結果,暗号処理が実行されるタイミングにおいて高い確率で故障が発生することを確認した.また,故障により生ずる誤り出力から,暗号化に用いる秘密鍵が漏えいすることも確認した. |
| 抄録(英) | This paper presents a new intentional electromagnetic interference (IEMI) fault-injection method that can inject transient faults timely at a distance from cryptographic operations. Such IEMI fault injection could pose severe threats to many cryptographic devices assumed that attackers cannot access them directly since it can be used for performing fault analysis. The proposed IEMI fault-injection method injects a block (i.e., period) of continuous sinusoidal waves via cables attached to cryptographic devices instead of immediate electromagnetic pulse used in the conventional methods. The injected EM waves have a temporary impact in the cryptographic module, but not in other components on the device. Another important feature of the proposed method is to employ EM information leaked from the cryptographic operations for the trigger signal of the fault injection. In this paper, we demonstrate that the proposed method can inject faults timely into the final round of an AES hardware through an experiment. |
| キーワード(和) | 意図的な電磁妨害 / コモンモード電流 / サイドチャネル解析 / 故障注入攻撃 |
| キーワード(英) | Intentional Electromagnetic Interference / Common-mode Current / Side-channel Analysis / Fault-injection Attack |
| 資料番号 | EMCJ2014-46,MW2014-102,EST2014-60 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
|---|---|
| 開催期間 | 2014/10/16(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Electronic Simulation Technology (EST) |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | タイミングを制御した意図的な電磁妨害が暗号機器の内部動作に与える影響に関する検討(マイクロ波,電磁界シミュレーション,EMC一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Effect of Precisely Timed Intentional Electromagnetic Interference on Internal Operation in Cryptographic Device |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 意図的な電磁妨害 / Intentional Electromagnetic Interference |
| キーワード(2)（和/英） | コモンモード電流 / Common-mode Current |
| キーワード(3)（和/英） | サイドチャネル解析 / Side-channel Analysis |
| キーワード(4)（和/英） | 故障注入攻撃 / Fault-injection Attack |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 小林 瑞樹 / Mizuki KOBAYASHI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学 Tohoku University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 林 優一 / Yu-ichi HAYASHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学 Tohoku University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 本間 尚文 / Naofumi HOMMA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学 Tohoku University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 水木 敬明 / Takaaki MIZUKI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東北大学 Tohoku University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 青木 孝文 / Takafumi AOKI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東北大学 Tohoku University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 曽根 秀昭 / Hideaki SONE |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 東北大学 Tohoku University |
| 発表年月日 | 2014-10-23 |
| 資料番号 | EMCJ2014-46,MW2014-102,EST2014-60 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 268 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | |