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Developing robust algorithms for logic encryption protecting against piracy of logic IP

Research Project

Project/Area Number 18K11219
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60040:Computer system-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Matsunaga Yusuke  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (00336059)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉村 正義  京都産業大学, 情報理工学部, 准教授 (90452820)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords論理暗号化 / SAT / LSI設計 / セキュリティ / SAT(充足可能性判定問題) / 論理合成 / ハードウェアセキュリティ / SAT
Outline of Final Research Achievements

In this research project, we focus on "logic encryption" algorithms,which protect against piracy of logic IP(Intellectual Property). To develop robust encryption algorithms, evaluation of robustness or weakness of encrypted circuits is very important.
First, we developed an improved "SAT-attack" algorithm, which is a decryption algorithm for logic encryption. Our improved algorithm runs much faster than existing algorithms with fewer memory footprint. Second, we proposed evaluation metrics called "Attack Resilience" and "Lock Strength", which evaluate how encrypted circuits are robust against various attacking methods.We also proposed estimation algorithms for these metrics using random sampling.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では論理暗号化に対する基本的な攻撃手法である「SAT攻撃」のアルゴリズムの効率化を行った.これは暗号化された回路の攻撃耐性を効率よく評価する際に役立つものと思われる.
また,最近では「SAT攻撃」に耐性を持つ論理暗号化手法も提案されているが,これに対しては多くの場合に正しく動く近似鍵を求めるという「近似解攻撃」という攻撃手法も知られている.このような状況を踏まえ,攻撃に対する耐性と強度の2つの側面から暗号化の堅牢性を評価する指標を提案することで,ある程度攻撃手法を限定せずに汎用的に堅牢な暗号化の条件を数値化することが可能になったと思われる.

Report

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

    (12 results)

All 2021 2019 2018

All Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 論理施錠の施錠強度と攻撃耐性についての新たな評価の手法2021

    • Author(s)
      南 周作・松永 裕介
    • Organizer
      電子情報通信学会VLSI設計技術研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] An Efficient SAT-Attack Algorithm Against Logic Encryption2019

    • Author(s)
      Yusuke Matsunaga and Masayoshi Yoshimura
    • Organizer
      IOLTS2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 誤り修正論理合成を用いた論理暗号化手法について2019

    • Author(s)
      松永 裕介
    • Organizer
      FTC研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 誤り修正論理合成を用いた論理暗号化手法2019

    • Author(s)
      松永 裕介
    • Organizer
      情報処理学会DAシンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アフィン変換を用いた論理暗号化手法について2019

    • Author(s)
      松永 裕介
    • Organizer
      電子情報通信学会VLD研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アフィン変換を用いた論理暗号化手法の評価2019

    • Author(s)
      松永 裕介
    • Organizer
      電子情報通信学会VLD研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 論理暗号化に対するSAT攻撃アルゴリズムの高速化2019

    • Author(s)
      松永 裕介, 吉村 正義
    • Organizer
      FTC研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 論理暗号化に対する効率的なSAT攻撃アルゴリズムの評価2019

    • Author(s)
      松永 裕介, 吉村 正義
    • Organizer
      電子情報通信学会VLD研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] An efficient SAT-attack algorithm against logic encryption2019

    • Author(s)
      Yusuke Matsunaga, Masayoshi Yoshimura
    • Organizer
      IOLTS
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テストセット最小化問題の両立集合被覆問題への定式化とその解法2018

    • Author(s)
      松永 裕介
    • Organizer
      情報処理学会DAシンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 組合せ最適化問題としてのテストセット最小化問題2018

    • Author(s)
      松永 裕介
    • Organizer
      FTC研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 論理暗号化に対するSAT攻撃の効率的なアルゴリズムについて2018

    • Author(s)
      松永 裕介, 吉村 正義
    • Organizer
      電子情報通信学会VLD研究会(デザインガイア)
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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