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2019 年度 実施状況報告書

小規模マイコンによるIoT機器向けパーティショニングフレームワークの実現

研究課題

研究課題/領域番号 17K00075
研究機関名古屋大学

研究代表者

本田 晋也  名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (20402406)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードリアルタイムOS / 組込みシステムセキュリティパーティショニング / IoT
研究実績の概要

本研究は 、 以下の3つのサブテーマを実施する 。A) TrustZone-M対応のパーティショニングOS B)マルチパーティション C)時間パーティショニング 令和元年度は、B)マルチパーティション の代わりに実施するセキュリティ機構 及び C)時間パーティショニング について実施した.
セキュリティ機構に関しては、CFI(CControl-Flow Integrity)と呼ばれるプログラムの 関数呼び出しとリターンが設計通り実行されているかチェックする機構をTrustZone-Mハードウェアを用いて低オーバヘッドでの実現方法を例外処理及びRTOSへの拡張を行った。具体的には,例外処理に関しては,シャドーエクセプションスタックと呼ばれる機構により,例外発生時にTrustZone-MのSecureワールドを呼び出して,例外の呼び出し状況を記録し,例外のリターン時にも同様にSecureワールドを呼び出すことにより,例外が発生した箇所に正しくリターンするかチェックする.RTOSへの拡張に関しては,RTOSのタスクディスパッチャでSecureワールドを呼び出しシャドーエクセプションスタックを切り換えることにより,RTOSのタスク毎にCFIを保存する機構を実現した.例外処理に関する成果は国際会議で発表した.
C)時間パーティショニングに関しては、車載システム向けの仮想化支援機能を用いて,時間パーティショニングを実現するハイパーバーザーを実現して,その実行オーバヘッドについて評価を実施した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

TrustZone-Mを用いた軽量なCFI機構を例外処理を扱えるように拡張して,提案機構を実装して評価を行い,国際会議で発表が出来たため.

今後の研究の推進方策

令和2年度はCFI機構の実装の詳細をまとめた論文及び,車載システム向けの仮想化支援機能を用いたハイパーバイザーの成果をまとめた論文を発表する予定である.

次年度使用額が生じた理由

研究成果の取りまとめてが遅れているため追加の評価を行い,令和2年度中に論文発表を行いたいため.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Shadow Exception Stacks: Control-Flow Integrity For Asynchronous Exceptions Using TrustZone For Armv8-M2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kawada, S. Honda, Y. Matsubara, H. Takada
    • 学会等名
      The 6th International Embedded Systems Symposium(IESS2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] 車載制御システム向け次世代プロセッサの 仮想化支援機能を用いたハイパーバイザー2019

    • 著者名/発表者名
      本田晋也 山本椋太
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告

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公開日: 2021-01-27  

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