暗号処理向け組み込みLSIとそのテスト設計環境の構築

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560370
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 柳澤 政生 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30170781)
• 連携研究者: 奈良 竜太 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (30547047) ; 史 又華 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (70409655)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: LSI設計 / テスト容易化設計 / スキャンチェイン / 暗号処理LSI / スキャンベース攻撃 / SD-SFF

研究概要

通信ネットワークの普及やディジタル回路技術の発達に伴って,情報の安全性確保や不正処理の防止のために暗号処理LSIが使われている.通常, LSIでは製造時の検査や動作テストを行うために,スキャンチェインと呼ばれるテスト用回路と信号線が用意されるが,暗号回路ではこれが不正な情報取得の糸口となる可能性がある.そこで本研究では,テスト目的での利用を可能としながら内部情報の解析を防ぐSD-SFF(State Dependent ScanFlip Flop :状態依存スキャンフリップフロップ)という機構を提案する.この提案テスト回路を利用することで,製造時のコスト増加を抑えながら機密性の高い暗号通信を可能とする.

研究成果

• [雑誌論文] Rubust Secure Scan Design against Scan-Based Differential Cryptanalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Youhua Shi, Nozomu Togawa, Masao Yanagisawa, and Tatsuo Ohtsuki
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Very Large Scale Integration(VLSI) Systems 巻: vol.20, no.1 ページ: 176-181
  • DOI: DOI:10.1109/TVLSI
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scan vulnerability in elliptic curve cryptosystems (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Nara, Nozomu Togawa, Masao Yanagisawa and Tatsuo Ohtsuki
  • 雑誌名: IPSJ Trans. on System LSI Design Methodology 巻: vol.4 ページ: 47-59
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ipsjtsldm/4/0/4_0_47/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scan-based side-channel attack against RSA cryptosystems using scan signatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Nara, Kei Satoh, Masao Yanagisawa, Tatsuo Ohtsuki, and Nozomu Togawa
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: vol.E93-A, no.12 ページ: 2481-2489
  • URL: http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=e93-a_12_2481 & category=A & year=2010 & lang=E & abst=
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Scan-Based Attack Based on Discriminators for AES Cryptosystems (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Nara, Nozomu Togawa, Masao Yanagisawa, and T. Ohtsuki
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals 巻: vol.E92-A, no.12 ページ: 3229-3237
  • URL: http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=e92-a_12_3229 & category=A & year=2009 & lang=E & abst=
  • 査読あり
• [学会発表] スキャンシグネチャを利用したTriple DESに対するスキャンベース攻撃の実装実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小寺博和、柳澤政生、戸川望
  • 学会等名: 暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS) 2012
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] スキャンシグネチャを用いたTriple DESに対するスキャンベース攻撃手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小寺博和、柳澤政生、戸川望
  • 学会等名: 電子情報通信学会システムLSI設計技術研究会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] スキャンチェイン構造に依存しないDESに対するスキャンベース攻撃 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小寺博和、柳澤政生、戸川望
  • 学会等名: 情報処理学会システムLSI設計技術研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] SASEBO-GIIを使用したAESに対するスキャンベース攻撃の実装実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奈良竜太、柳澤政生、大附辰夫、戸川望
  • 学会等名: 2011年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2011)
  • 発表場所: 小倉
  • 年月日: 2011-01-25
• [学会発表] RSA暗号に対するスキャンベース攻撃の評価実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奈良竜太、戸川望、柳澤政生、大附辰夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会2010ソサイエティ大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] Constant-scan-based attack and its countermeasure for crypto hardware implementations (2010)
  • 著者名/発表者名: Youhua Shi, Nozomu Togawa, Masao Yanagisawa and Tatsuo Ohtsuki
  • 学会等名: 情報処理学会DAシンポジウム2010
  • 発表場所: 愛知県豊橋市
  • 年月日: 20100902-03
• [学会発表] RSA暗号に対するスキャンベース攻撃 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奈良竜太、佐藤圭、戸川望、柳澤政生、大附辰夫
  • 学会等名: 第23回回路とシステム軽井沢ワークショップ
  • 発表場所: 軽井沢
  • 年月日: 20100419-20
• [学会発表] State-dependent Changeable Scan Architecture against Scan-based Side Channel Attacks (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Nara, Hiroshi Atobe, Youhua Shi, Nozomu Togawa, Masao Yanagisawa and Tatsuo Ohtsuki
  • 学会等名: IEEE ISCAS 2010
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2010-05-06
• [学会発表] Scan-Based Attack against Elliptic Curve Cryptosystems (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Nara, Nozomu Togawa, Masao Yanagisawa, and T. Ohtsuki
  • 学会等名: IEEE 15th Asia and South Pacific Design Automation Conference(ASP-DAC 2010)
  • 発表場所: 台湾台北
  • 年月日: 2010-01-20
• [学会発表] 楕円曲線暗号に対するスキャンベース攻撃 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奈良竜太, 戸川望, 柳澤政生, 大附辰夫
  • 学会等名: 情報処理学会DAシンポジウム2009
  • 発表場所: 石川県
  • 年月日: 2009-08-26