アルゴリズム公開型耐タンパー技術の実証的な解析と評価

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K11821
• Research Institution: Shizuoka Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 大石 和臣 静岡理工科大学, 情報学部, 准教授 (20635213)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 耐タンパー / 自己インテグリティ検証 / 自己破壊 / 機能改変 / TEE

Outline of Annual Research Achievements

令和4年度（2022年度）は，特別なハードウェアを仮定しない耐タンパーソフトウェア(TRS)に関しては，以前に提案したデータメモリを利用する構成方法の検討を進めた．具体的にはReturn-Oriented Programming（ROP）に基づくインテグリティ検証とROP防御策のIntel CET (Control-Flow Enforcement Technology) のShadow Stackとの共存について検討し，耐タンパー化するソースプログラムレベルでCET対応を行うことで共存できる可能性があることを2021年度に検討したので，その検討結果をプログラムで実証実験するための実装の検討を進めた．

特別なハードウェアに基づく耐タンパー技術に関しては，Trusted Execution Environment (TEE)について文献調査・検討を継続した．国内の研究会とシンポジウムに参加し，情報収集を行った．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

遅れている．特別なハードウェアを仮定しない耐タンパーソフトウェア(TRS)に関しては，以前に提案したデータメモリを利用する構成方法の検討を進める過程において，ROP防御策のIntel CET (Control-Flow Enforcement Technology) が市場に出現し，そのShadow Stackとの共存を検討する必要が生じた．前年度（2021年度，2年目）後期にその理論的対策を検討して，共存できる可能性があることを明らかにした．本年度（2022年度，3年目）は，その共存可能性をプログラムで実証実験するためのプログラミングに取り組んだが，プログラミングが難しいためなかなか進まず，進捗が滞っている．
特別なハードウェアに基づく耐タンパー技術に関しては，前年度後期にTEEの耐タンパー性に関する考察を国内研究会で発表し，その後はTEEを中心に文献調査・検討を継続しているが，参加する研究会とシンポジウムが国内に限られていることもあり，当初に想定していたほど調査が広がっておらず，進捗が滞っている．

Strategy for Future Research Activity

特別なハードウェアを仮定しない耐タンパーソフトウェア(TRS)に関しては，Intel CETとの共存可能性の実証評価と並行して，当初予定していたプロトタイプの検討を進める予定である．しかし，想定していなかったROP防御策への対策の必要性が生じたことを考慮して，プロトタイプの仕様を見直して目標を達成可能な範囲に縮小することも想定している．
特別なハードウェアに基づく耐タンパー技術に関しては，TEEを中心に文献調査・検討を継続し，コロナ禍においては参加困難であった海外の国際会議等に参加することも含めてできる限り調査対象を広めて網羅性を高めたい．

Causes of Carryover

初年度（2020年度）から始まったコロナ禍のため予定より進捗が遅れており，計画全体が1年以上後ろ倒しとなり，国内および海外への出張がほぼ実施されていない．初年度および2年目の物品購入は当初予定より少なく，研究会や国際会議に出張できないあるいはオンライン参加のため消費されていない旅費が多く残った．本年度（2022年度，3年目）は後期から国内の研究会とシンポジウムが対面開催されるようになり出張を実施したが，それまでの未使用金額が依然として積み残っているため次年度使用額が生じており，進捗の遅れを踏まえて研究期間を1年間延長した．次年度（2023年度，4年目）は対面開催が増えるので，いままでの進捗を踏まえて目標を見直すとともに可能な範囲で研究会（年3回程度）や国際会議（年1回以上）に出張する予定である．