| Project/Area Number |
20H00590
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 寿倫 福岡大学, 工学部, 教授 (00322298)
原 祐子 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20640999)
李 陽 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20821812)
請園 智玲 福岡大学, 工学部, 助教 (50610060)
三浦 典之 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (70650555)
崎山 一男 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80508838)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥44,850,000 (Direct Cost: ¥34,500,000、Indirect Cost: ¥10,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
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| Keywords | Approximate Computing / 物理セキュリティ / IoT |
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| Outline of Research at the Start |
IoTデバイスは、フィールドに配置される性質上、サイドチャネル攻撃などの物理攻撃にさらされやすい。一方、IoTデバイスは多種多様であり、セキュリティ対策に許容されるコストも様々である。本研究では、IoTデバイスを対象として、スケーラブルな物理セキュリティを実現する設計基盤と理論の構築を目的とする。この目的を達成するため、近似計算（Approximate Computing）技術をサイドチャネル攻撃対策に応用する。これにより、セキュリティの実装コストと安全性をトレードオフでき、多種多様なIoTデバイスを、それぞれ許容されるコストで保護することが可能となる。
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| Outline of Final Research Achievements |
We developed techniques and theories for designing IoT devices resistant to side-channel attacks. Considering the severe cost constraints of IoT devices, we focused on optimizing the trade-off between the cost of countermeasures and the security they provide, as well as the scalability of these security measures. To achieve scalable hardware security, we leveraged approximate computing. Through this research, we developed numerous new design methods and theories related to approximate arithmetic circuits, high-level synthesis utilizing approximate arithmetic circuits, design space exploration in high-level synthesis, approximate random number generation, and low-cost attack countermeasures. The effectiveness of these methods was evaluated through simulations, FPGA implementations, and custom designs.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
IoT（Internet of Things）とは、さまざまなモノ（デバイス）をインターネットに接続することで高度なサービスを実現する技術であり、世界中で普及が進んでいる。一方で、IoTデバイスは現場に設置される性質上、サイドチャネル攻撃などの物理攻撃にさらされやすい。しかし、多くのIoTデバイスは小型で安価であるため、セキュリティ対策に許容されるコストは厳しく制限されている。本研究では、安全なIoTデバイスを設計するための技術と理論を開発した。本研究により、物理攻撃に対して堅牢なIoTデバイスを低コストで実現することが可能となる。
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