暗号システムに対する実装攻撃の適用と限界に関する計算論的研究

• Project/Area Number: 16092221
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 櫻井 幸一 Kyushu University, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (60264066)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田端 利宏 (田畑 利宏) 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (80359942) ; 酒井 康行 三菱電機株式会社, 情報技術総合研究所, 主任研究員 (80426585) ; 高木 剛 公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (60404802)
• Project Period (FY): 2004 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥14,400,000 (Direct Cost: ¥14,400,000); Fiscal Year 2007: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2006: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2005: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2004: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
• Keywords: 暗号 / 認証 / 情報基礎 / 数理工学 / 情報システム / 暗号、認証等 / アルゴリズム / 暗号認証等 / 楕円曲線暗号 / 実装攻撃 / 電力解析 / メルセンヌ素数 / unifiod code / 公開鍵暗号 / 剰余算

Research Abstract

断片的に提案されている暗号アルゴリズムへの種々の実装攻撃に対して計算論的な立場からその限界を明らかし、現実性のある脅威かどうかの客観的評価指標を検討した。また、耐タンパ性を有するワードウエアを仮定し、公開鍵暗号を利用せず、非対称原理を実現する暗号システムの設計を行った。研究最終年として、最新研究動向とまとめを行った。暗号システムの実装攻撃への安全性としては、情報理論的な尺度を用いて、安全性の議論がはじまっている。耐タンパ性を有する計算機環境としては、特殊なハードウエアを仮定せずに、OSやVMなどのミドルウエアで、耐タンパ環境を実現する研究がおこなわれることが注目される。今後は、こうした新しい試みに対する計算機科学的・理論的な、モデル化と考察を考えている。

Research Products

• [Journal Article] Short Memory Scalar Multiplication (2008)
  • Author(s): Camille, Vuillaume・Katsuyuki, Okeya・Tsuyoshi, Takagi
  • Journal Title: IEEE Transactions on Computers Vol. 57, No. 4 Pages: 481-489
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterizing Economic and Social Porperties of Trust and Reputation Systems in P2P Environment (2008)
  • Author(s): Yufeng, Wang・Yoshiaki, Hori・Kouichi, Sakurai
  • Journal Title: Journal of Computer Science and Technolgy Vol. 23, No. 1 Pages: 129-140
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Privacy-Preserving Two-Party K-Means Clustering Via Secure Approximation (2007)
  • Author(s): Chunhua, Su・Feng, Bao・Jian ying, Zhou・Tsuyoshi, Takahi・Kouichi, Sakurai
  • Journal Title: 2007 IEEE International Symposium on Data Mining and Information Retrieval Proc単巻 Pages: 385-391
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cryptographic Infrastructures based on a Unique Device with Tamper-Resistant (2006)
  • Author(s): Kenji Imamoto et al.
  • Journal Title: Prof. of the First International Conference on Information Security and Computer Forensics Pages: 41-47
• [Journal Article] On studying P2P topology construction based on virtual region and its effect on search performance (2006)
  • Author(s): Yufeng Wang et al.
  • Journal Title: Prof. of the Third International Conference on Ubiquitous Intelligence and Computing (Springer LNCS) 4159 Pages: 1008-1018
• [Journal Article] One-Round Protocol for Two-Party Verifier-Based Password-Authenticated Key Exchange (2006)
  • Author(s): Jeong Ok Kwon et al.
  • Journal Title: Proc. of the Tenth IFIP TC-6 TC-11 International Conference on Communications and Multimedia Security (Springer LNCS) 4237 Pages: 87-96
• [Journal Article] Side Channel Attacks and Countermeasures on Pairing Based Cryptosystems over Binary Fields (2006)
  • Author(s): Tae Hyun Kim et al.
  • Journal Title: Proc. of the fifth International Conference on Cryptology and Network Security (Springer LNCS) 4301 Pages: 168-181
• [Journal Article] Security Analysis of CRT-Based Cryptosystems (2006)
  • Author(s): Katsuyuki Okeya et al.
  • Journal Title: International Journal of Information Security, IJIS Vol. 5, No. 3 Pages: 177-185
• [Journal Article] Defeating Simple Power Analysis on Koblitz Curves (2006)
  • Author(s): Camille Vuillaume et al.
  • Journal Title: IEICE Transactions on Fundamentals Vol. E89-A, No. 5 Pages: 1362-1369
• [Journal Article] Fast Modular Reduction with NIST Recommended Elliptic Curves (2005)
  • Author(s): Yasuyuki Sakai, Kouichi Sakurai
  • Journal Title: Proc. Information and Communications Security, 7th International Conference, ICICS 2005 LNCS. Vol 3783 Pages: 169-180
• [Journal Article] Analysis of Fractional Window Recoding Methods and Their Application to Elliptic Curve Cryptosystems (2005)
  • Author(s): Katja Schmidt-Samoa, Olivier Semay, Tsuyoshi Takagi
  • Journal Title: IEEE Transactions on Computers Vol.55 No.1 Pages: 48-57
• [Journal Article] Program Obfuscation Scheme Using Random Numbers to Complicate Control Flow (2005)
  • Author(s): Tatsuya Toyofuku, Toshihiro Tabata, Kouichi Sakurai
  • Journal Title: Proc. Embedded and Ubiquitous Computing - EUC 2005 Workshops LNCS No.2823 Pages: 916-925
• [Journal Article] 現実の脅威「サイドチャネル解析」(1) (2005)
  • Author(s): 酒井 康行, 佐伯 稔, 鈴木 大輔, 佐藤 恒夫
  • Journal Title: 日経エレクトロニクス No.904 Pages: 141-153
• [Journal Article] 現実の脅威「サイドチャネル解析」(2) (2005)
  • Author(s): 酒井 康行, 佐伯 稔, 鈴木 大輔, 佐藤 恒夫
  • Journal Title: 日経エレクトロニクス no.905 Pages: 125-131
• [Journal Article] 現実の脅威「サイドチャネル解析」(終) (2005)
  • Author(s): 酒井 康行, 佐藤 恒夫, 鈴木 大輔, 泉 幸雄, 佐伯 稔
  • Journal Title: 日経エレクトロニクス no.906 Pages: 131-139
• [Journal Article] 楕円曲線暗号のための剰余算に対するサイドチャネル解析 (2005)
  • Author(s): 酒井康行, 櫻井幸一
  • Journal Title: 暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2005)
• [Journal Article] A New Attack with Side Channel Leakage During Exponent Recoding Computations (2004)
  • Author(s): Yasuyuki Sakai, Kouichi Sakurai
  • Journal Title: Proc.Cryptographic Hardware and Embedded Systems - CHES 2004 : 6th International Workshop LNCS 3156 Pages: 298-311
• [Journal Article] Timing Attacks against a Parallelized RSA Implementation (2004)
  • Author(s): Yasuyuki Sakai, Kouichi Sakurai
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 Vol.45,No.8
• [Presentation] 羃算における直接計算法を用いたマルチスカラー倍算の効率性評価 (2007)
  • Author(s): 山田尚志, 高木剛, 楼井幸一
  • Organizer: 電子情報通信学会, 情報セキュリティ研究会
  • Place of Presentation: 機械振興会館
  • Year and Date: 2007-12-19
• [Remarks]
  • URL: http://itslab.csce.kyushu-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www.fun.ac.jp/?takagi/ja/index.html