Side-Channel Attack Resistant Software Platforms for Multicore IoT Devices

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K21276
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 1001:Information science, computer engineering, and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Nishikawa Hiroki 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教 (90963538)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: ハードウェア・セキュリティ / サイドチャネル攻撃

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to enhance the security of small devices connected to the Internet (IoT devices) and produced results concerning measures to protect information safely. Specifically, we evaluated the safety of AES encryption circuits designed using high-level synthesis technology, which automatically converts programming languages such as C and C++ into digital circuits. Furthermore, we extended and applied shuffling technology, which randomizes the order of functions within the round function during encryption, on AES operations performed on CPUs. This method processes information in an unpredictable order, making it more difficult for attackers to decrypt the encryption keys.

Free Research Field

計算機システム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Society 5.0の実現に向け、Internet of Things (IoT) デバイスは様々なフィールドで普及しつつある。一方で、サイドチャネル攻撃などの物理セキュリティ攻撃の危険に晒されている。この脅威に対し、これまでに多数のセキュリティに特化した専用のハードウェアやソフトウェアが開発されてきたが、専用ハードウェアを刷新したり、セキュリティ対策 ソフトウェアを特別に開発したりするにはコストの増大が課題となる。本研究の意義は、オペレーティングシステムの基盤技術のみを活用することでサイドチャネル攻撃に強いソフトウェア基盤を提供できないか？」という問いに答えることにある。