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暗号モジュールに対する高精度電磁波解析技術の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21650009
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 計算機システム・ネットワーク
研究機関東北大学

研究代表者

青木 孝文  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (80241529)

研究分担者 本間 尚文  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (00343062)
伊藤 康一  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (70400299)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード計算機システム / システムオンチップ / サイドチャネル解析 / VLSI設計技術 / ディジタル信号処理
研究概要

本年度は,下記の2項目に関する研究開発を実施した.
1.マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブを用いた電磁波解析システムの構築
マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブ,ディジタルオシロスコープおよび解析用PCを基本としたシステムを開発した.一般に,EMI測定を目的としたマイクロ磁界プローブやRFカレントプローブは,スペクトラムアナライザと組み合わせて使用されることが多いが,開発するシステムにおいてはディジタルオシロスコープを使用した.これは,電磁波解析において,LSI動作時の時間波形が必要とされるためである.また,得られた放射電磁波の情報(電圧に変換)を適切に解析用PCに送信するインタフェースソフトウェアを開発した.ここではディジタルオシロスコープ専用のライブラリ関数とLabVIEW環境を用いて開発を行った.
2.位相限定相関法に基づく電磁波解析向け信号処理パッケージの開発
多次元信号の超高精度マッチング技術を応用した電磁波解析向け信号処理ソフトウェアを開発した.特に,マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブとディジタルオシロスコープにより取得された1次元の電磁界波形データの解析に位相限定相関法(POC)を適用し,測定系のサンプリングレートを越える分解能での信号マッチングを実現した.具体的には,LabVIEWおよびMATLAB&Simulink環境上で,(1)位相限定相関法に基づく超高精度波形マッチング・ジッタ解析ライブラリ,(2)高速フーリエ変換(FFT)および各種フィルタバンクによる取得波形のスペクトル分析用ライブラリ,(3)暗号の各種統計解析ライブラリを開発した.これにより,測定から解析までの一連の流れを,本解析システムで閉じた形で実現できる環境を構築した.

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] An On-Chip Glitchy-Clock Generator and its Application to Safe-Error Attack2011

    • 著者名/発表者名
      Sho Endo
    • 雑誌名

      Proceedings of the Int'l Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design

      ページ: 175-182

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetic Information Leakage for Side-Channel Analysis of Cryptographic Modules2010

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Homma
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility

      ページ: 97-102

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an on-chip micro shielded-loop probe to evaluate performance of magnetic film to protect a cryptographic LSI from electromagnetic analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility

      ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Information Leakage from Cryptographic Hardware via Common-Mode Current2010

    • 著者名/発表者名
      Yu-ichi Hayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility

      ページ: 109-114

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Analysis of Information Leakage from a Cryptographic Hardwarevia Common-Mode Current2009

    • 著者名/発表者名
      Yu-ichi Hayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2009 International Symposium on Electromagnetic Compatibility

      ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectrum Analysis on Cryptographic Modules to Counteract Side-Channel Attacks2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sugawara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2009 International Symposium on Electromagnetic Compatibility

      ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Side Channel Attack to Magnetic Near Field of Cryptographic LSI and Its Protection by Magnetic Thin Film2009

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Soft Magnetic Materials 19

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism behind Information Leakage in Electromagnetic Analysis of Cryptographic Modules2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sugawara
    • 雑誌名

      Workshop on Information Security Applications-WISA 2009 LNCS5932

      ページ: 66-78

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電磁波を用いた電源線からのフォールト攻撃2011

    • 著者名/発表者名
      林優一
    • 学会等名
      2011年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      小倉
    • 年月日
      2011-01-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] べき乗剰余演算に対する故障注入を用いた電力解析攻撃2011

    • 著者名/発表者名
      遠藤翔
    • 学会等名
      2011年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      小倉
    • 年月日
      2011-01-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 暗号プロセッサの故障解析システムに関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      遠藤翔
    • 学会等名
      第24回多値論理とその応用研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-01-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 重複帯域の位相情報を利用した広帯域信号計測法の評価2010

    • 著者名/発表者名
      ファジャルメガプラタマ
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      八戸
    • 年月日
      2010-08-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 変調されたサイドチャネル信号の周波数領域での電力解析2010

    • 著者名/発表者名
      菅原健
    • 学会等名
      2010年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      2010-01-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 暗号機器の物理形状を考慮したサイドチャネル情報の評価2010

    • 著者名/発表者名
      林優一
    • 学会等名
      2010年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      2010-01-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 偏らせた波形セットを用いた電力解析攻撃の高精度化2010

    • 著者名/発表者名
      金用大
    • 学会等名
      2010年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      2010-01-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 周波数領域での暗号モジュールの電力解析2009

    • 著者名/発表者名
      菅原健
    • 学会等名
      第8回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-09-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.aoki.ecei.tohoku.ac.jp/crypto/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.aoki.ecei.tohoku.ac.jp/crypto/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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