DFA脆弱性総合評価システムの開発と検証

• 研究課題/領域番号: 25330157
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報セキュリティ
• 研究機関: 東北学院大学
• 研究代表者: 神永 正博 東北学院大学, 工学部, 教授 (60266872)
• 研究分担者: 志子田 有光 東北学院大学, 工学部・電子工学科, 教授 (00215972) ; 吉川 英機 東北学院大学, 工学部・電気情報工学科, 准教授 (60259885)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 差分故障解析 / 暗号実装 / 暗号理論 / 差分誤動作解析 / サイドチャネル攻撃 / 命令バイパス

研究成果の概要

ICカード、ICタグなどに実装された暗号処理に対し、主にDFA(Differential Fault Analysis：差分故障攻撃)手法の研究ならびにその対策技術についての研究を行った。主として軽量ブロック暗号、RSA暗号、ラビン暗号に対し、命令スキップ現象を利用した攻撃技術を開発し、実装上の危険性を明らかにした。最も大きな仕事は、RSA電子署名の実装で多用される2t-ary法の事前計算処理部に命令スキップを行い、1528ビット標準RSAの最速パラメータt=6の場合に、これまでで最少の63回のフォールト注入で秘密指数を再構成するアルゴリズムDCAを開発したことである。

研究成果

• [雑誌論文] Round Addition DFA on Lightweight Block Ciphers with On-The-Fly Key Schedule (2015)
  • 著者名/発表者名: Hideki Yoshikawa, Masahiro Kaminaga, Arimitsu Shikoda, Toshinori Suzuki
  • 雑誌名: Proc. ICACPS2015, Dubai, UAE, World Academy of Science, Engineering and Technology 巻: 17(9)(Part X) ページ: 1743-1746
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Double Counting in 2^t-ary RSA Precomputation Reveals the Secret Exponent (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro KAMINAGA, Hideki YOSHIKAWA, and Toshinori SUZUKI
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Information Forensics and Security 巻: 10(7) 号: 7 ページ: 1394-1401
  • DOI: 10.1109/tifs.2015.2411213
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Secret Key Reconstruction Method using Round Addition DFA on Lightweight Block Cipher LBlock (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideki YOSHIKAWA, Masahiro KAMINAGA, Arimitsu SHIKODA, and Toshinori SUZUKI
  • 雑誌名: Proceedings of 2014 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA), 巻: 1 ページ: 493-496
  • 査読あり
• [雑誌論文] Round addition DFA on SPN block ciphers (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideki YOSHIKAWA, Masahiro KAMINAGA, Arimitsu SHIKODA, and Toshinori SUZUKI
  • 雑誌名: IEICE Transactions A 巻: Vol.E97-A(12) ページ: 2671-2674
  • NAID: 130004706439
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 多重化可能な命令によるラウンド加算攻撃対策 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋遼、神永正博、志子田有光、吉川英機
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界 巻: J97-A(2) ページ: 124-126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Round Addition DFA on 80-bit Piccolo and TWINE (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideki YOSHIKAWA, Masahiro KAMINAGA, Arimitsu SHIKODA, Toshinori SUZUKI
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E96.D 号: 9 ページ: 2031-2035
  • DOI: 10.1587/transinf.E96.D.2031
  • NAID: 130003370993
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Round addition DFA for microcontroller implemented the triple DES (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideki YOSHIKAWA, Masahiro KAMINAGA, Arimitsu SHIKODA, Toshinori SUZUKI
  • 雑誌名: Proc. The 2nd IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2013) 巻: 1 ページ: 538-539
  • 査読あり
• [学会発表] ラウンド加算DFAによる軽量暗号における鍵導出に関する検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉川英機、神永正博、志子田有光、鈴木利則
  • 学会等名: 第36回情報理論とその応用シンポジウム（SITA2015）
  • 発表場所: 岡山県倉敷市児島 下電ホテル
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Secret Key Reconstruction Method using Round Addition DFA on Lightweight Block Cipher LBlock (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideki YOSHIKAWA, Masahiro KAMINAGA, Arimitsu SHIKODA, and Toshinori SUZUKI
  • 学会等名: 2014 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA)
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2014-10-26 – 2014-10-29
• [学会発表] Reducing operation time for DFA station using serial transmission
  • 著者名/発表者名: 鈴木 巧，千葉哲治，吉川英機，神永正博，志子田有光
  • 学会等名: 平成２６年度電気関係学会東北支部連合大会 Student Session II
  • 発表場所: 会津大学(福島県会津若松市)
• [学会発表] Round addition DFA for microcontroller implemented the triple DES
  • 著者名/発表者名: Hideki YOSHIKAWA
  • 学会等名: The 2nd IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2013)
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市美浜区）