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2022 年度 研究成果報告書

IoTデバイスに適した物理乱数生成器の研究開発

研究課題

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研究課題/領域番号 19K11973
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60070:情報セキュリティ関連
研究機関創価大学

研究代表者

鳥居 直哉  創価大学, 理工学部, 教授 (10417511)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード物理乱数生成器 / TRNG / リングオシレータ / COSO / TERO / STR / サイドチャネル攻撃
研究成果の概要

IoT機器の暗号鍵の元となる乱数生成に使用されるTRNG(True Random Number Generator)について,実装が容易で高エントロピーの乱数を出力するTRNGのハードウェア構成について評価しました。5種類のエントロピー源を用いたTRNGについて、出力乱数に対する定常状態および起動時の統計テスト、回路規模、及び消費電力について評価を実施しました。また,TRNGへの攻撃として,5種類のうち1つのエントロピー源を選び,それを用いたTRNGについて周囲温度と入力電圧を変化させた場合の乱数系列の統計テストを行いました。さらに、効果的なサイドチャネル攻撃を行い、対策を明らかにしました。

自由記述の分野

ハードウェアセキュリティ

研究成果の学術的意義や社会的意義

IoTデバイスとの通信には暗号が使用される.安全な暗号鍵の生成には物理乱数生成器(TRNG)が用いられる.TRNGは、小規模、低消費電力で高速な乱数の生成を可能にすることが理想だが全てを満たす方式は存在しない.また,適用する領域によって重視する要件も異なってくる.本研究では,実装の容易さも含めた観点から5種類のエントロピー源について同じFPGA上で実装し、処理性能やハードウェア規模を評価することにより,重視する要件に応じてTRNGのエントロピー源やハードウェア構成を適切に選択することを可能にしている.

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公開日: 2024-01-30  

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