| 研究課題/領域番号 |
20H00590
|
|---|
| 研究機関 | 立命館大学 |
|---|
研究代表者 |
冨山 宏之 立命館大学, 理工学部, 教授 (80362292)
|
|---|
| 研究分担者 |
佐藤 寿倫 福岡大学, 工学部, 教授 (00322298)
原 祐子 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20640999)
李 陽 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20821812)
請園 智玲 福岡大学, 工学部, 助教 (50610060)
三浦 典之 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (70650555)
崎山 一男 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80508838)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | Approximate Computing / 物理セキュリティ / IoT |
|---|
| 研究実績の概要 |
スケーラブルな物理セキュリティを可能にする近似計算の設計基盤と理論の構築に向けて、(a)スケーラブルな物理セキュリティを可能にする近似演算回路の開発、(b)物理セキュリティ強度要求に応じたACマスキング回路の自動合成技術の開発、(c)スケーラブルな物理セキュリティに関する安全性指標の理論の構築について研究を実施した。
サブテーマ(a)に関しては、AES暗号回路において情報漏洩の危険性が大きいSboxについて、電源および電磁波サイドチャネル漏洩を低減するためのカスタム回路設計を実施した。回路シミュレーションと物理レイアウト設計を行い、有効性とオーバーヘッドを評価した。また、FPGAを対象とした可変精度近似加算器、サイドチャネル漏洩を防止する加算器やフリップフロップ、IoTエッジノード向けの小型・低消費電力・セキュアなプロセッサなどを開発した。
サブテーマ(b)に関しては、昨年度に引き続き、可変精度近似乗算器を利用するカスタムハードウェアの高位合成手法を開発した。また、軽量暗号のARX暗号 (Chaskey、Simon、Speck) に着目し、専用ハードウェアの電力サイドチャネルを抑える高位合成設計手法を構築した。さらに、オーバヘッドの極めて小さいサイドチャネル攻撃対策のLSI設計手法を提案した。
サブテーマ(c)に関しては、乱数を用いた電力攻撃対策のひとつであるThreshold Implementation技術をAESハードウェアに適用し、ASIC及びFPGAでのTVLA評価を実施した。また、乱数生成器の周波数を変更させた場合のTVLAへの影響を評価し、近似計算との関係について調査を行った。さらに、ニューラルネットワークの乗算へのサイドチャネル攻撃を想定して、攻撃シミュレーション結果を比較して最適なアルゴリズムを検討し、復元率が向上する手法を提案した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
「研究実績の概要」に記載した通り、本研究課題は3つのサブテーマから構成される。3つのサブテーマすべてについて、おおむね順調に進展しており、論文誌への掲載、国際会議および国内学会での論文発表を重ねている。また、近似加算器に関する国際会議での発表論文がBest Paper Awardを受賞、暗号回路の高位合成に関する国際会議での発表論文がBest Paper Award Silver Prizeを受賞するなど、本研究の一連の成果は国内外で高く評価されている。
|
| 今後の研究の推進方策 |
1年目は、3つのグループが緩やかに連携しながら、各々の要素技術の研究開発を行った。2年目は、グループ間の連携を強めながら、各要素技術を発展させた。3年目は、各グループが開発してきた技術の予備評価を行った。最終年度となる2023年度は、プロジェクト全体の評価を行い、評価結果をもとに、開発した技術を改良する。評価と改良を繰り返すことで、完成度を高める。さらに、暗号回路以外への応用を推進し、新たな展開を目指す。
2023年度が最終年度であることを踏まえ、得られた研究成果を積極的に発信する。個々の技術を論文誌や国際会議などで発表することに加え、プロジェクト全体としての成果を発表する企画を行う。
|
