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A partitioning framework for IoT devices using embedded microcontroller.

Research Project

Project/Area Number 17K00075
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Computer system
Research InstitutionNanzan University (2020)
Nagoya University (2017-2019)

Principal Investigator

Shinya Honda  南山大学, 理工学部, 教授 (20402406)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
KeywordsIoT / セキュリティ / 組込みシステム / リアルタイムOS / パーティショニング / 組込みシステムセキュリティパーティショニング
Outline of Final Research Achievements

In this research, we have developed a partitioning OS and security mechanism that enables an embedded system with a microcontroller to be connected to a network while ensuring reliability and safety.With these functions, it is possible to make an IoT device that connects to a network without significantly changing the software mechanism of the existing embedded system.By using a hardware security mechanism for small-scale microcontrollers, we have succeeded in reducing the execution overhead of this partitioning OS and security mechanism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年,スマートスピーカーやスマートフォンで外出先から操作可能な家電等のIoT機器の需要が高まっている。IoT機器は常にインターネットに接続されているため,インターネットからの驚異にさらされることになる。これらの驚異からシステムを守るためには,システムの重要な部分を守るパーティショニング機構や異常を検知するセキュリティ機構が必要となる。しなしながら,これらの機構は処理負荷が高く,処理能力が低いIoT機器で使用すると本来の機能が動作しなくなる。この問題を解決するためにハードウェアセキュリティ機構を用いて,処理負荷を軽減した。これにより,安心安全なIoT機器を実化することが可能となる。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] TZmCFI: RTOS-Aware Control-Flow Integrity Using TrustZone for Armv8-M2020

    • Author(s)
      T. Kawada, S. Honda, Y. Matsubara, H. Takada
    • Journal Title

      International Journal of Parallel Programming

      Volume: -

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ARM TrustZone for ARMv8-Mを利用した軽量メモリ保 護RTOS2018

    • Author(s)
      河田智明,本田晋也
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 59 Pages: 762-774

    • NAID

      170000149308

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 時間パーティショニング機構を持つリアルタイムOSの性能評価手法2020

    • Author(s)
      手塚湧太郎,本田晋也,大谷寿賀子,枝廣正人
    • Organizer
      第55回組込みシステム研究発表会,情報処理学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Shadow Exception Stacks: Control-Flow Integrity For Asynchronous Exceptions Using TrustZone For Armv8-M2019

    • Author(s)
      T. Kawada, S. Honda, Y. Matsubara, H. Takada
    • Organizer
      The 6th International Embedded Systems Symposium(IESS2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 車載制御システム向け次世代プロセッサの 仮想化支援機能を用いたハイパーバイザー2019

    • Author(s)
      本田晋也 山本椋太
    • Organizer
      情報処理学会研究報告
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Shadow exception stacks: 非同期例外を対象としたTrustZone-MベースのCFI機構2019

    • Author(s)
      河田智明,本田晋也,松原豊,高田広章
    • Organizer
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Arm TrustZone for Armv8-Mを利用したマルチタスク対応CFIの検討2018

    • Author(s)
      河田智明,本田晋也,松原豊,高田広章
    • Organizer
      情報処理学会 組込みシステムシンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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