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2012 Fiscal Year Annual Research Report

耐タンパー性を有する超高性能公開鍵暗号プロセッサの開発

Research Project

Project/Area Number 22680003
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

本間 尚文  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (00343062)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords計算機システム / システムオンチップ / VLSI設計技術 / 暗号プロセッサ / 耐タンパー性
Research Abstract

平成25年度は,研究実施計画に基づいて下記2項目の研究を実施した.
1. 前年度に開発した暗号プロセッサ実装に対するサイドチャネル攻撃実験の実施
前年度に開発したRSA暗号プロセッサのプロトタイプ実装に対するサイドチャネル攻撃実験を網羅的に実施した.実験には,同じく前年度に構築したサイドチャネル情報(消費電力および放射電磁波)測定システムを利用した.具体的には現在RSA暗号に対して最も強力な受動的電力・電磁波解析攻撃の一つとされる入力選択型の攻撃を実施し,その耐タンパー性を評価した.放射電磁波は上記測定システムとマイクロ磁界プローブを組み合わせることで測定した.一方,能動的攻撃実験として,前年度に開発したクロックグリッチ発生回路をサイドチャネル攻撃標準評価ボードのFPGA上に実装して故障利用攻撃実験を実施した.具体的にはRSA暗号に対する攻撃の一つであるSafe-error攻撃を実施した.故障注入のタイミングをナノ秒単位で制御することでその耐タンパー性を評価した.
2. RSA暗号プロセッサジェネレータの開発
本研究で開発したRSA暗号プロセッサのHDL(ハードウェア記述言語)記述を設計仕様に応じて自動生成するジェネレータを開発した.具体的には,RSA暗号プロセッサデータパスの中心的な演算であるべき乗剰余演算を可能な積和演算器の自動生成を実現するシステムを開発した.入力する設計仕様としては,入力語長に加えて,100種類を越える積和演算アルゴリズムを選択可能とした.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Fair and Consistent Hardware Evaluation of Fourteen Round Two SHA-3 Candidates2012

    • Author(s)
      Miroslav Knezevic
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems

      Volume: 20 Pages: 827-840

    • DOI

      10.1109/TVLSI.2011.2128353

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formal Design of Multiple-Valued Arithmetic Algorithms over Galois Fields and its Application to Cryptographic Processors2012

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Journal Title

      Proceedings of the 42nd International Symposium on Multiple Valued Logic

      Volume: 1 Pages: 110-115

    • DOI

      10.1109/ISMVL.2012.24

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] What are going to be the key MVL innovations over the next 10 years?

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Organizer
      The 42nd International Symposium on Multiple-Valued Logic
    • Place of Presentation
      Victoria, Canada
    • Invited
  • [Presentation] Toward Formal Design of Cryptographic Processors Based on Galois Field Arithmetic

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Organizer
      PROOFS (Security Proofs for Embedded Systems) Workshop
    • Place of Presentation
      Leuven, Belgium
    • Invited
  • [Presentation] Security Evaluation of Cryptographic Systems against Physical Attacks

    • Author(s)
      Naofumi Homma
    • Organizer
      2012 Bilateral Workshop between Tohoku University and National Tsing Hua University
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Invited
  • [Presentation] ガロア体上の算術演算回路の自動生成システムの構築

    • Author(s)
      岡本広太郎
    • Organizer
      平成24年度 電気関係学会東北支部連合大会
    • Place of Presentation
      本庄,日本
  • [Presentation] 正規基底表現されたガロア体上の算術演算回路の形式的設計に関する検討

    • Author(s)
      岡本広太郎
    • Organizer
      第35回多値論理フォーラム
    • Place of Presentation
      富山,日本
  • [Presentation] ガロア体上の乗算器モジュールジェネレータの構築

    • Author(s)
      岡本広太郎
    • Organizer
      第75回情報処理学会全国大会
    • Place of Presentation
      仙台,日本
  • [Remarks] 算術演算モジュールジェネレータ

    • URL

      http://www.aoki.ecei.tohoku.ac.jp/arith/mg/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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