サイドチャネル攻撃に高い耐性を持つマルチコアIoTデバイスのソフトウェア基盤

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K21276
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 西川 広記 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教 (90963538)
• 研究期間 (年度): 2022-08-31 – 2024-03-31
• キーワード: ハードウェア・セキュリティ / サイドチャネル攻撃

研究成果の概要

本研究では、インターネットに接続される小型デバイス（IoTデバイス）のセキュリティ強化を目的として、情報を安全に保護するための対策に関する成果を出した。具体的には、CやC++といったプログラミング言語からデジタル回路に自動で変換する高位合成技術を用いて設計されたAES暗号回路の安全性を多角的に評価した。さらに、CPU上で動作するAESにおいて、暗号化の際にラウンド関数内の各関数をランダムな順序で実行するシャッフリング技術を応用し、拡張した。この手法は情報を予測不可能な順序で処理し、攻撃者による暗号鍵の解読をより困難にすることを目指している。

自由記述の分野

計算機システム

研究成果の学術的意義や社会的意義

Society 5.0の実現に向け、Internet of Things (IoT) デバイスは様々なフィールドで普及しつつある。一方で、サイドチャネル攻撃などの物理セキュリティ攻撃の危険に晒されている。この脅威に対し、これまでに多数のセキュリティに特化した専用のハードウェアやソフトウェアが開発されてきたが、専用ハードウェアを刷新したり、セキュリティ対策 ソフトウェアを特別に開発したりするにはコストの増大が課題となる。本研究の意義は、オペレーティングシステムの基盤技術のみを活用することでサイドチャネル攻撃に強いソフトウェア基盤を提供できないか？」という問いに答えることにある。