2018 年度研究成果報告書

半導体センサのばらつきを利用して捏造できない画像・映像を得る手法の研究

研究課題

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研究課題/領域番号	16K06323
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	電子デバイス・電子機器
研究機関	立命館大学
研究代表者	白畑正芳立命館大学, 総合科学技術研究機構, 准教授 (70755850)
研究協力者	藤野毅汐崎充大倉俊介
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	CMOSイメ－ジセンサ / PUF / ばらつき / 鍵再生成 / 軟判定 / 多ビット化
研究成果の概要	半導体センサのばらつきを利用して捏造できない画像・映像を得る手法の研究を行った。CMOSイメ－ジセンサの画素毎に存在するソースフォロワ－トランジスタの特性ばらつきに注目し、ばらつき抽出する方法及び、偏りのない1/0列を生成する方法を提案した。実際の2M画素CMOSイメ－ジ(CIS)センサからばらつき抽出、1/0生成を行いPUF(Physical Unclonable Function)としての評価を行い、PUFとして良好な出力が得られることを確認した。PUFの利用として、チャレンジ&レスポンス(C&R)認証のための空間拡大の検討、鍵利用を想定した鍵再生成の効率化の提案を行った。
自由記述の分野	半導体
研究成果の学術的意義や社会的意義	CMOSイメ－ジセンサの特性ばらつきに注目し、これを利用して個々のセンサの固有の値を抽出することを可能にした。これまでのCMOSイメ－ジセンサは画像を綺麗にするため、特性ばらつきをキャンセルして用いてきたが、回路動作の工夫で固有ばらつきを抽出し、再現性よく、かつ個体ごとにユニ－ク性のある固有値が抽出できた。抽出された固有の値を用いてセンサ自体が本物かどうかの判定が容易に行える。またセンサごとの鍵を安定に生成することができ、これを用いて画像・映像を暗号化したり、改ざんが行われているかどうかの検出が可能となる。