情報通信機器の相互接続部に求められる接触性能要件の解明

• Project/Area Number: 22760204
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Power engineering/Power conversion/Electric machinery
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 林 優一 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (60551918)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2012: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2010: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 電磁環境 / 接触不良 / 暗号・認証等 / 情報システム / 計測工学 / 相互接続 / 電磁情報漏えい / 大規模電磁界計算 / コネクタ / 暗号・セキュリティ / 伝送線路 / 電気接点 / 情報漏洩

Research Abstract

1. 電磁界計算プログラムを改良し精度を向上させ、イミュニティ劣化を事前予想するために大規模計算機を用いて、接触不良部の高精細な電磁界分布、さらに既存設備の回路シミュレータを用いて、接触不良を有する相互接続部の接触境界に発生する素子の配置を推定することで、一般的な相互接続部に適用可能な等価回路網を得た。
2. 本来は実測によってのみ与えられる回路素子の値を、接触不良部における電流路と接触点の分布を仮定することで理論式から導出可能とした。また、この理論式を基に接触性能の低下した情報システムのイミュニティ劣化のメカニズムを明らかにし、相互接続部に求められる接触性能要件を与えた。
3. 相互接続部に接触不良の発生した情報システムから生ずる漏えい信号を測定するためのシステムの改良、及び取得した信号に対して高度な統計処理を用いることにより、計測器のノイズの影響を大幅に軽減した高精度な漏えい信号源のモデル化を可能とした。
4. これまでの検討により得られた漏えい信号源モデルを用いて、相互接続部に接触不良の発生した情報システムからの情報漏えい評価を行った。また、漏えい情報の取得性はSNRに依存し大きく変化するため、測定を行う背景雑音によって情報の取得性が大きく変化し、評価の再現性が低下すると予想される。そのため、精度の高い評価を実現するために、背景雑音のプロファイリングを行い、情報機器の利用が想定される様々な環境における背景雑音分散を分類した。そして、測定環境によって観測される背景雑音が変化した際にも、再現性の高い評価結果が得られる雑音の適用手法を明らかにした。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effect of Connector Contact Points on Common-Mode Current on a Coaxial Transmission Line (2013)
  • Author(s): Yu-ichi Hayashi
  • Journal Title: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials Volume: 印刷中
  • NAID: 10031166945
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanism of Increase in Inductance at Loosened Connector Contact Boundary (2012)
  • Author(s): Kazuki Matsuda
  • Journal Title: IEICE Transactions on Electronics Volume: E95.C Issue: 9 Pages: 1502-1507
  • DOI: 10.1587/transele.E95.C.1502
  • NAID: 10031142779
  • ISSN: 0916-8524, 1745-1353
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Contact Failure of Connector in Electronic Control Units on Radiated Emissions (2012)
  • Author(s): 上原 和也
  • Journal Title: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials Volume: 132 Issue: 6 Pages: 456-457
  • DOI: 10.1541/ieejfms.132.456
  • NAID: 10030605358
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of Magnetic Field Distribution around Connector with Contact Failure (2012)
  • Author(s): Yu-ichi Hayashi
  • Journal Title: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials Volume: 132 Issue: 6 Pages: 417-420
  • DOI: 10.1541/ieejfms.132.417
  • NAID: 10030605268
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fundamental Study on Mechanism of Electromagnetic Field Radiation from Electric Devices with Loose Contact of Connector (2012)
  • Author(s): 松田和樹
  • Journal Title: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials Volume: 132 Issue: 5 Pages: 373-378
  • DOI: 10.1541/ieejfms.132.373
  • NAID: 10030605139
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of PCB and Attached Line of Hardware on Electromagnetic (EM) Information Leakage (2012)
  • Author(s): 林優一, 大村孔平, 水木敬明, 曽根秀昭
  • Journal Title: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials Volume: 132 Issue: 2 Pages: 173-179
  • DOI: 10.1541/ieejfms.132.173
  • NAID: 10030523917
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of Electromagnetic Radiation from Transmission Line with Loose Contact of Connector (2011)
  • Author(s): Y.Hayashi, T.Mizuki, H.Sone
  • Journal Title: IEICE Transactions on Electronics Volume: E94-C Issue: 9 Pages: 1427-1430
  • DOI: 10.1587/transele.E94.C.1427
  • NAID: 10030189472
  • ISSN: 0916-8524, 1745-1353
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 情報機器からの電磁的情報漏洩における取得性予測に関する検討 (2011)
  • Author(s): 池松大志
  • Organizer: 電気学会電磁環境技術委員会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2011-12-09
• [Presentation] Effect of Inductance at Connector Contact Boundary on Common-mode Current from Interconnected Devices (2011)
  • Author(s): Kazuki Matsuda
  • Organizer: 10th International Session on Electro-Mechanical Devices
  • Place of Presentation: 秋田
  • Year and Date: 2011-11-18
• [Presentation] 機器の実装構造を考慮した電磁情報漏洩の評価 (2011)
  • Author(s): 林優一
  • Organizer: 平成23年電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] 暗号モジュールに対する意図的な電磁妨害に関する検討 (2011)
  • Author(s): 林優一
  • Organizer: 2011年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2011-09-16
• [Presentation] 緩みを有するコネクタの高周波等価回路に関する基礎的検討 (2011)
  • Author(s): 松田和樹
  • Organizer: 電子情報通信学会機構デバイス研究会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Presentation] SNRに基づいた電子機器からの情報取得性に関する基礎的検討 (2011)
  • Author(s): 林優一
  • Organizer: 電気学会電磁環境研究会
  • Place of Presentation: 加賀
  • Year and Date: 2011-03-24
• [Presentation] コネクタの接触状態が伝送特性に与える影響に関する基礎的検討 (2011)
  • Author(s): 林優一
  • Organizer: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-03-17
• [Presentation] 電磁波を用いた電源線からのフォールト攻撃 (2011)
  • Author(s): 林優一
  • Organizer: 2011年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2011)概要集
  • Place of Presentation: 北九州
  • Year and Date: 2011-01-27
• [Presentation] An Analysis of EM Radiation from Transmission Line with Loose Contact of Connector (2010)
  • Author(s): Yu-ichi Hayashi
  • Organizer: 10th International Session on Electro-Mechanical Devices
  • Place of Presentation: 西安交通大学
  • Year and Date: 2010-11-12
• [Presentation] 情報機器に接続された線路が電磁情報漏洩に与える影響 (2010)
  • Author(s): 林優一
  • Organizer: 電気学会電磁環境研究会
  • Place of Presentation: 花巻
  • Year and Date: 2010-11-02
• [Presentation] 情報機器の物理構造がコモンモード電流の周波数スペクトルに与える影響 (2010)
  • Author(s): 大村孔平
  • Organizer: 電子情報通信学会環境電磁工学研究会
  • Place of Presentation: 秋田
  • Year and Date: 2010-10-21
• [Presentation] コネクタの緩みが放射電磁界に与える影響に関する基礎的検討 (2010)
  • Author(s): 林優一
  • Organizer: 2010年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 堺
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 緩みによるコネクタ接触境界部の変化が放射電磁雑音に与える影響
  • Author(s): 林優一
  • Organizer: 継電器・コンタクトテクノロジ研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Presentation] コネクタの高周波応答に基づく接触状態推定に関する基礎的検討
  • Author(s): 上原和也
  • Organizer: 電気学会研究会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] Fundamental Study on an Estimation of Connector Contact Conditions Using HF Signals
  • Author(s): K. Uehara
  • Organizer: 5th Pan-Pacific EMC Joint Meeting (PPEMC'12)
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] コネクタ接触不良に起因する同軸伝送線路への雑音混入の評価
  • Author(s): 上原和也
  • Organizer: 電子情報通信学会総合大会
  • Place of Presentation: 岐阜