計算機代数に基づく高性能VLSIデータパスの形式的設計技術の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20700041
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 本間 尚文 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (00343062)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 計算機システム / システムオンチップ / VLSI設計技術 / 算術アルゴリズム / 形式的設計 / 計算機代数 / データパス / グレブナー基底

研究概要

本研究では,算術アルゴリズムの高水準設計技術の開発を目指し,計算機代数に基づく算術アルゴリズムの形式的検証手法を開発した.また,その応用として算術演算モジュールジェネレータを開発した.特に,開発するジェネレータでは,セキュリティシステム応用で多用される演算(べき乗剰余演算)アルゴリズムの生成を可能にした.生成されるアルゴリズムは,全て本研究で開発された形式的手法により完全に検証される.

研究成果

• [雑誌論文] Biasing power traces to improve correlation in power analysis attacks (2010)
  • 著者名/発表者名: Y ongdae Kim, Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design 2010 ページ: 77-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] 暗号モジュールへのサイドチャネル攻撃とその安全性評価の動向 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証
  • 雑誌名: 子情報通信学会論文誌A Vol.J93-A,No.2(招待) ページ: 42-51
• [雑誌論文] RSA暗号プロセッサのFPGA実装に対する平文選択型SPAの評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D Vol.J92-D,No.12 ページ: 2168-2180
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハッシュ関数Whirlpoolの高スケーラブル回路アーキテクチャ (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅原健, 本間尚文, 青木孝
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 Vol.50,No.11 ページ: 2618-2632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism behind Information Leakage in Electromagnetic Analysis of Cryptographic Modules (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sugawara, Yu-ichi Hayashi Naof umi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Workshop on Information Security Applications - WISA 2009, Lecture Notes in Computer Science 5932 ページ: 66-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic approach to designing multiple-valued arithmetic circuits based on arithmetic description language (2009)
  • 著者名/発表者名: Naofumi Homma, Yuki Wata Katsuhi ko Degawa, Takafumi Aoki, Tatsuo Higuchi
  • 雑誌名: Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing Vol.15,No.4 ページ: 329-340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Side Channel Attack to Magnetic Near Field of Cryptographic LSI and Its Protection by Magnetic Thin Film (2009)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi, Hide Shoichi Kobayashi, Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, Akashi Satoh, Takafumi Aoki
  • 雑誌名: Soft Magnetic Materials 19 ページ: A3-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Side-Channel Attack Standard Evaluation Environment (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Katashita, Ak Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, Takafumi Aoki
  • 雑誌名: European Conference on Circuit Theory and Design 2009 ページ: 403-408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential Power Analysis of AES ASIC Implementations with Various S-box Circuits (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Takafum i Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: European Conference on Circuit Theory and Design 2009 ページ: 395-398
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectrum Analysis on Cryptographic Modules to Counteract Side-Channel Attacks (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sugawara, Yu-ichi Hay Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 2009 International Symposium on Electromagnetic Compatibility ページ: 21-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Analysis of Information Leakage from a Cryptographic Hardware via Common-Mode Current (2009)
  • 著者名/発表者名: Yu-ichi Hayashi, Takeshi Yoshiki Kay ano, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Akashi Satoh, Takafumi Aoki, Shigeki Minegishi, Hideaki Sone, Hiroshi Inoue
  • 雑誌名: Proceedings of the 2009 International Symposium on Electromagnetic Compatibility ページ: 17-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Simple/Comparative Power Analysis Against an RSA ASIC Implementation (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Miyamoto, Naofum Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems ページ: 2918-2921
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple-Valued Constant-Power Adder for Cryptographic Processor (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Baba, At Naofumi Homma, Takafumi Aoki
  • 雑誌名: Proceedings of the 39th International Symposium on Multiple Valued Logic ページ: 239-244
  • 査読あり
• [雑誌論文] An experimental comparison of power analysis attacks against RSA processors on ASIC and FPGA (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Miyamoto, Naofumi Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 15th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies ページ: 58-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compact ASIC Architectures for the 512-bit Hash Function Whirlpool (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sugawara, Naofumi Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Workshop on Information Security Applications - WISA 2008, Lecture Notes in Computer Science 5379 ページ: 28-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Correlation Power Analysis using Key Screening Techniques (2008)
  • 著者名/発表者名: Tosh Takeshi Sug awara, Naofumi Homma, Takafumi Aoki
  • 雑誌名: 2008 International Conference on ReConFigurable Computing and FPGAs ページ: 403-408
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Systematic Approach for Designing Redundant Arithmetic Adders Based on Counter Tree Diagrams (2008)
  • 著者名/発表者名: Naofumi Homma, Takafu Tatsuo H iguchi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Computers Vol.57,No.12 ページ: 1633-1646
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic design of high-radix Montgomery multipliers for RSA processors (2008)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Miyamoto, Naofumi Homm Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 26th IEEE International Conference of Computer Design ページ: 416-421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arithmetic Circuit Verification Based on Symbolic Computer Algebra (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuki Watanabe, Na Takafu mi Aoki, Tatsuo Higuchi
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences Vol.E91-A,No.10 ページ: 3038-3046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chosen-message SPA attacks against FPGA-based RSA hardware implementations (2008)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Miyamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 2008 International Conference on Field Programmable Logic and Applications ページ: 35-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-performance concurrent error detection scheme for AES hardware (2008)
  • 著者名/発表者名: Akashi Satoh Naofumi Homma, Takafumi Aoki
  • 雑誌名: Cryptographic Hardware and Embedded Systems - CHES 2008, Lecture Notes in Computer Science 5154 ページ: 100-112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collision-based power analysis of modular exponentiation using chosen-message pairs (2008)
  • 著者名/発表者名: Naofumi Homma, Atsushi Miyamoto, Takafumi Aoki, Akashi Satoh, Adi Shamir
  • 雑誌名: Cryptographic Hardware and Embedded Systems - CHES 2008, Lecture Notes in Computer Science 5154 ページ: 15-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Power analysis of RSA processors with high-radix Montgomery multipliers (2008)
  • 著者名/発表者名: Naofumi Homma, Atsushi Miyamoto, Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Proceedings of 17th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems ページ: 21-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-level design of multiple-valued arithmetic circuits based on arithmetic description language (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuki Watanabe, Naofumi Katsuh iko Degawa, Takafumi Aoki, Tatsuo Higuchi
  • 雑誌名: Proceedings of the 38th IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic No.31 ページ: 112-117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced power analysis attack using chosen message against RSA hardware implementations (2008)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Miyamoto, Naofumi Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 2008 IEEE International Symposium on Circuits and Systems ページ: 3282-3285
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-performance ASIC implementations of the 128-bit block cipher CLEFIA (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sugawara, Takafumi Aoki, Akashi Satoh
  • 雑誌名: Proceedings of the 2008 IEEE International Symposium on Circuits and Systems ページ: 2925-2928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arithmetic module generator with algorithm optimization capability (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuki Watanabe, Takafu mi Aoki, Tatsuo Higuchi
  • 雑誌名: Proceedings of the 2008 IEEE International Symposium on Circuits and Systems ページ: 1796-1799
  • 査読あり
• [備考]
  • URL: http://www.aoki./mg/index.html