2020 Fiscal Year Annual Research Report
Systematization of electromagnetic security engineering countermeasure against fault-injection attacks caused by intentional electromagnetic interference
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17H01751
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
曽根 秀昭 東北大学, データシナジー創生機構, 特任教授 (40134019)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 優一 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (60551918)
水木 敬明 東北大学, サイバーサイエンスセンター, 准教授 (90323089)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 情報システム / 情報セキュリティ / 電子デバイス・機器 / 暗号・認証等 / 耐タンパー技術 / 電磁情報セキュリティ / ハードウェアセキュリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）電磁妨害による暗号機器への故障注入攻撃について、注入信号の周波数や位相などによって出力される誤り暗文に発生するビット誤りの変化について、暗号処理と関連付けて分析する手法を発展させ、暗号処理に誤りが混入したタイミングを判定し、暗号機器への故障利用攻撃による秘密鍵の解析可能性リスクを評価する手法を実証した。また、出力が直接観測出来ない場合に適用可能なサイドチャネル情報を用いた誤りバイト推定手法の高精度化のために、サイドチャネル情報の計測手法について詳細な検討を行った。具体的には、暗号モジュールを対象とし、誤り暗文の分析のための故障注入時に生ずるサイドチャネル波形の時間領域における波形計測が高分解能でも取得性が制限される結果を得たため、計画を見直し、計測分解能の影響を再検討する実験的検討を進めた結果、波形取得の分解能を高めた条件でも秘密鍵の取得性は向上しないことを明らかにした。
（２）機器設計時における電磁的情報漏えいと電磁妨害耐性を評価可能な汎用的な電磁界シミュレーション手法の開発について、実験に基づき暗号モジュール等と線路それぞれに対して行った妨害耐性評価結果の結合による情報通信機器の電磁的情報漏えい耐性を検討した。情報機器からの画像情報の電磁的漏えいについて、機器の物理的構造モデルと画像情報信号表現の影響を考慮した実験的評価により、画像の傍受により生じるリスクの評価手法を提案し、放射電磁波情報漏えいを抑制可能な2値画像の設計を提案した。また、高解像度の映像情報を扱う機器内の信号伝送と情報漏えいの関係に着目し、漏えい電磁波の強度とその発生タイミングの推定結果から漏えい源のモデルを生成する手法を提案し、その有効性を確認した。また、妨害波の機器内部への伝搬を効率的にコントロールするために、これまでに開発してきた相互接続部における信頼性モデルを適用する評価を取りまとめた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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