2022 Fiscal Year Annual Research Report
Resilience Enhancement of IoT Ecosystem by Cryptographic Technologies
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18H05289
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣瀬 勝一 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (20228836)
李 陽 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20821812)
宮原 大輝 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (20928288)
渡邉 洋平 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (40792263)
岩本 貢 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50377016)
駒野 雄一 株式会社東芝研究開発センター, その他部局等, 主任研究員 (50393856)
菅原 健 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60785236)
三浦 典之 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (70650555)
太田 和夫 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特任教授 (80333491)
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| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| Keywords | 情報セキュリティ / 暗号理論 / 情報理論 / ハードウェアセキュリティ / 集積回路工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リーク耐性暗号、リーク鍵の蒸留、及びリーク検知技術の３つの研究テーマの実績は以下の通りである。得られた成果は国内会議、国際会議、及び論文誌で発表した。
1)リーケージレジリエンスと鍵更新機能を両立するリーク耐性暗号として、漏洩耐性鍵隔離暗号を新たに定式化し、効率的な構成法を体系化することができた。また、これまでに提案したレジリエントなIoTエコシステムを実現する暗号プロトコルを纏めた。カードベース暗号では、ハイパースペクトルカメラを用いた物理的仮定を検証する実証実験を行い、プロトコルによって情報漏洩に差が生じることを明らかにした。他にも、フランスClermont Auvergne大と国際共同研究の成果をあげた。暗号利用モードについては、国産の軽量ハッシュ関数Lesamnta-LWを用いて安全性と処理性能の評価を行い、物理的情報漏洩対策を総括した。また、RISC-Vを用いてCPUの脆弱性をトランジスタ及び論理ゲートレベルで特定した。
2)リーク鍵の蒸留：プロービング攻撃から物理攻撃全般に適用範囲を広げたモデルを構築し、AES暗号ハードウェアにおける鍵の適切な更新手法を評価した。また、鍵更新方式の技術の発展形として、リーケージセンサの空間解像度を利用した軽量な部分鍵更新方式を考案した。さらに、PUFを用いて物理的解析に困難な秘密鍵を効率よく生成する技術と、PUFを用いた小型端末向けの機器認証技術を構築した。
3)リーク検知技術：これまでに開発したリーケージセンサを総括し、リーク検知機能に基づく部分鍵更新方式を実装し、レジリエント暗号システムのプロービング攻撃耐性の実証実験を行った。また、ベルギーKU Leuven大と共同で作製したAES暗号ハードウェアの安全性評価により得られた知見を融合し、IoTエコシステムにおけるデバイスレベルでのレジリエンス向上につながる設計手法を確立した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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