2019 Fiscal Year Annual Research Report
Logic design and security evaluation for tamper-resistant light weight block cipher
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17K00190
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| Research Institution | Tohoku Gakuin University |
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Principal Investigator |
神永 正博 東北学院大学, 工学部, 教授 (60266872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志子田 有光 東北学院大学, 工学部, 教授 (00215972)
鈴木 利則 東北学院大学, 工学部, 教授 (20500432)
吉川 英機 東北学院大学, 工学部, 教授 (60259885)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 暗号理論 / 耐タンパー技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、軽量ブロック暗号PRESENT、LBlock, SIMONに関する相関電力解析の実験的検討を中心とし、IoTデバイス向けの軽量公開鍵暗号とその周辺技術を研究した。志子田（研究分担者）は、本研究で不可欠な相関電力解析(CPA)の実験システムの構築を行い、神永、鈴木、吉川、および学生と共同で、軽量ブロック暗号PRESENT、LBlock、SIMONに対するCPA攻撃とマスキングの効果についての実験結果をまとめ、学会発表した。これらの問題の研究の中で、なぜSIMONのような論理演算型のブロック暗号が相関電力解析に強いのかを検討し、次の科研費の研究テーマとした。この研究テーマで申請した科研費が採択された。また、IoT端末のセキュリティにおいて中心的な役割を果たす乱数生成について、無線通信の回路を利用することにより、追加の回路がほぼ不要となる真正乱数発生装置の技術を提案し、実際の無線設備を利用して実験し、NIST test, DIEHARD test等で統計的にも良好な乱数ストリームが生成できることが判明し、これを論文にまとめた。暗号処理において乱数源が極めて重要な役割を果たすが、これはマスキングをはじめとする耐タンパー技術の実装上も真正乱数発生装置の開発は重要な問題であるが、研究論文は依然として僅かであり、安価で高速かつ統計的に優れた乱数発生装置の原理を示した点で本研究の果たした役割は大きいと思われる。この論文は、IEICE Transactions on Fundamentals誌に掲載された。2019年の8月には、昨年投稿したIoT端末向けのラビン暗号の最適なランダムパディングサイズを決定した論文が、IEEE Transactions on Information Forensics and Security誌に掲載された。
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