2020 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of a Trusted Platform at the Physical Layer to Guarantee the Authenticity of Sensing Information
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18KT0050
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 大介 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (60732336)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | 電磁波セキュリティ / 計測セキュリティ / 真正性保証 / 故障利用解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、実世界センシングにより得られる情報の真正性を保証するために（１）センサ入力部におけるデータの改ざんに対抗するためにセンサ周囲の電磁界を認証情報として用い、データの真正性を保証する技術を開発すると共に（２）センサ内部及びデータ伝送時の改ざんに対抗するため、機器内部の電磁界分布をモニタリングすることで改ざんの予兆を検出すると共にデータの真正性を保証する技術を開発した。また、（３）センサを搭載したデバイス自体を置き換えて値を改ざんする脅威に対し、センシングデバイスが有する物理特性を認証情報として用い、デバイスの真正性を保証する技術の開発を行った。
具体的には、環境電磁波を認証情報としたセンサ入力部に対するデータ改ざん検出技術の開発を行うためにデータ改ざんの検出に利用でき、かつ攻撃者による書き換えが困難な周波数帯を環境電磁波から選択するための計測環境を構築すると共に、改ざんを検出する具体的なアルゴリズムは、漏えい電磁波から統計的に情報抽出を行う手法を応用した。また、改ざん検出を行うセンシングのカテゴリ分けを行い、センシング方式に適した改ざん検出周波数の選定法についても検討を行った。機器内部の電磁界分布センシングによるデータ改ざん検出技術の開発に関してはセンシング後のデータ改ざんを発生させるオーバークロック、IRドロップ、グリッジ挿入をリアルタイムにモニタリング可能な環境を構築した。また、データ変換時に生ずる電磁的な特徴量を用いたセンサ認証技術の開発についてもセンサ自体が攻撃者により付け替えられることを想定し、部品の実装ばらつきにより生ずる機器周囲に放射される電磁界スペクトルの差を認証に用いる技術を開発した。さらに、センサ内部及びデータ伝送時の改ざんに対抗するため、フルディジタルで構成され、機器内外の環境電磁波をセンシングし、攻撃の予兆を検出する技術の開発を行った。
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