Evaluation of attack methods through electromagnetic waves on sensors and study of countermeasures

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K19800
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 60070:Information security-related
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: Fujimoto Daisuke 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)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: センサーセキュリティ / 電磁波攻撃

Outline of Final Research Achievements

There is a growing demand for sensors to acquire information about the external world in autonomous control systems. We conducted research on non-invasive attacks on these sensors through electromagnetic waves. There are two main types of electromagnetic wave attacks: external electromagnetic wave injection, which causes internal failures, and information leakage through electromagnetic waves generated by the operation of devices. In this research, it was clarified that the resistance to electromagnetic wave injection varies depending on the temperature conditions of the equipment. For leakage through electromagnetic waves, we found that the intensity of leakage varies depending on the structure around the device that is the source of leakage. By clarifying these detailed conditions, it is possible to obtain resistance to electromagnetic wave attacks.

Free Research Field

ハードウェアセキュリティ

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

センサに対する攻撃は今後自律制御機器が増加することを鑑みると、インフラに影響する重要な研究分野であるといえる。本研究で対象とした電磁波を通じた攻撃手法は、センサの測定メカニズムへの依存が少なく、より多くのセンサに対して適用可能な手法として懸念されている。これまでの研究では、特定の機器に対しての電磁波攻撃の成否のみに着目しており、その手法が他の機器に及ぼす影響については議論がなされていない。本研究では、電磁波による故障の注入と電磁波を通じた情報の漏えいの両者について、温度依存性や周囲の部品構成の影響などを調査し、攻撃の脅威が高まる条件を明らかにした。