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2016 年度 実績報告書

公共空間におけるスマートデバイスに対する物理攻撃への対策スイートの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H02831
研究機関東北学院大学

研究代表者

林 優一  東北学院大学, 工学部, 准教授 (60551918)

研究分担者 本間 尚文  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00343062)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード電磁情報セキュリティ / サイドチャネル攻撃 / 情報システム / ディスプレイ / スマートデバイス / 電磁環境
研究実績の概要

今年度は、スマートデバイスからの電磁波を通じた情報漏えいを評価する技術開発を行った。
開発を行った評価手法では、ディスプレイ描画に関わるデータはその処理および伝送において周期性を有し、画面描画に関わるICもしくは伝送路から漏えいするという仮定を用いることで、画面の再構築を行うことなく情報を漏えいさせる周波数(漏えいチャネル)を高速にスキャンし、特定することを可能とした。

また、上記の手法を種々のスマートデバイスに適用すると共に、漏えいチャネルの誤検知率を下げるための評価技術の高精度化についても検討を行った。さらに、情報漏えいの有無を高精度に短時間に判定可能な評価技術の開発も行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

スマートデバイスからの漏えい評価技術の開発においては、これまで開発した漏えい電磁波評価環境を拡張し、多様なデバイスからの漏えい評価を可能とするシステムを構築し、画面描画に応じて生ずる漏えい電磁波は振幅変調され周期を持つことを利用し、「複雑な画面再構築処理を必要としない信号復調」と「モデルを用いた周期の自動検出」を行うことで漏えいの有無を高速に判定できる評価技術を提案した。さらに、開発した技術はハードウェアトロージャンの検出にも応用できる可能性があり、評価技術の適用範囲を大幅に拡張している。

また、本手法の有効性は当該分野において最も権威ある論文誌(IEEE Transaction on Electromagnetic Compatibility)に採録されると共に、周辺分野からもその成果に注目が集まり、2度の招待講演を受けると共に、同分野の専門雑誌においても招待記事が掲載されている。

今後の研究の推進方策

平成29年度は評価技術に基づいたスマートデバイスからの漏えいメカニズム解明を行う。

漏えい源となる集積回路 (IC: Integrated Circuit) がデータに応じて処理を行う際、情報を含む信号はその時間変化に対応した周波数成分を持つ。そして、そのうちの高周波数成分が機器内部でアンテナとして振る舞う部位まで電磁結合を通じて伝搬し、アンテナの周波数特性に応じて空間へ放出すると考えられる。上述したアンテナとして振る舞う部位としては、プリント基板上の配線パターンや、機器筐体を構成する導体、機器に接続された線路などが挙げられる。これらが非意図的なアンテナとして振る舞うことで、放射及び伝導といった電磁放射が発生する。スマートデバイスにおいてはどのような部位が放射に寄与するのかを上述した漏えい源、アンテナ、それらを繋ぐカップリングパスに分解し、前年度に開発を行った評価システム及びこれまでに開発した高精細電磁波可視化技術を用いて漏えい電磁波を時系列で可視化することにより、漏えいメカニズムを解明する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] YONSEI University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      YONSEI University
  • [国際共同研究] Metatech Corporation(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Metatech Corporation
  • [雑誌論文] 意図的な電磁妨害時にハードウェアトロイによって引き起こされる情報漏えい評価2017

    • 著者名/発表者名
      衣川昌宏, 林優一, 森達哉
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: 137 ページ: 153-157

    • DOI

      http://doi.org/10.1541/ieejfms.137.153

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Remote Visualization of Screen Images Using a Pseudo-Antenna that Blends into the Mobile Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Yohei Toriumi, Kazuhiro Takaya, Takafumi Aoki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility

      巻: 59 ページ: 24 - 33

    • DOI

      10.1109/TEMC.2016.2594237

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Introduction to a Special Session on EMC and Information Security2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hayashi, Jong-Gwan, Yook
    • 雑誌名

      In Proc. URSI Asia-Pacific Radio Science Conference (URSI AP-RASC’16)

      巻: 2016 ページ: 1275‐1276

    • DOI

      10.1109/URSIAP-RASC.2016.7601329

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Introduction to EM Information Leakage from Commercial Devices and Its Countermeasure2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hayashi, William. A. Radasky,
    • 雑誌名

      2016 Asia-Pacific Symposium on Electromagnetic Compatibility

      巻: 2016 ページ: PID4128815

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] サイバー空間における攻撃モデルはハードウェアへの物理攻撃にも適用可能か?2017

    • 著者名/発表者名
      林優一
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-25 – 2017-03-25
  • [学会発表] t検定による電磁的画面情報漏えいの安全性評価手2017

    • 著者名/発表者名
      ヴィッレウリマウル,本間尚文,林優一,鳥海陽平,伊丹 豪,鈴木康直,中村雅之,高谷和宏,青木孝文
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-25 – 2017-03-25
  • [学会発表] ブルートフォース的漏えいパラメタ推定に基づくモバイル端末への 電磁的盗視の脅威に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      林優一
    • 学会等名
      電磁環境研究会
    • 発表場所
      霧島観光ホテル(鹿児島県・霧島市)
    • 年月日
      2017-02-27 – 2017-02-27
  • [学会発表] 電磁波を通じた情報漏えいの脅威とその対策2016

    • 著者名/発表者名
      林優一
    • 学会等名
      情報セキュリティ研究会・技術と社会・倫理研究会,ライフインテリジェンスとオフィス情報システム研究会
    • 発表場所
      福井市地域交流プラザ(福井県・福井市)
    • 年月日
      2016-11-08 – 2016-11-08
  • [学会発表] モバイル端末からの漏えい電磁波を介した画面再現リスク評価手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      伊丹豪, 鳥海陽平, 中村雅之, 鈴木康直, 高谷和宏, 林優一, 本間尚文, 青木孝文
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-09-22 – 2016-09-22
    • 招待講演
  • [学会発表] EM Information Leakage Threats in Public Spaces2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hayashi
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility
    • 発表場所
      Ottawa Convention Center(カナダ)
    • 年月日
      2016-07-25 – 2016-07-25
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EM Information Security of Tablet PCs in Public Space2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hayashi
    • 学会等名
      EMC Joint Workshop Taipei
    • 発表場所
      National Taiwan University(台湾)
    • 年月日
      2016-06-03 – 2016-06-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] IoT時代のモバイル端末に求められるハードウェアセキュリティ2017

    • 著者名/発表者名
      林優一
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      科学情報出版

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-10-07  

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