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2012 年度 実施状況報告書

セキュアかつ低消費電力な断熱的論理回路の設計

研究課題

研究課題/領域番号 24760274
研究種目

若手研究(B)

研究機関岐阜大学

研究代表者

高橋 康宏  岐阜大学, 工学部, 助教 (00402214)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード断熱的論理 / セキュア / AES
研究概要

セキュアな断熱的論理回路の回路構造は,シングルエンド入力と差動入力とに分類されるが,回路構造によって,シングルエンド入力,差動入力回路は,消費エネルギーに差が生じる.そこで,回路構造と消費電力にはどのような相関関係があるのかを回路シミュレーションより解析し、その要因を明らかにした.具体的には,差動入力論理の電流ばらつきが少ないことが分かった.
その後,差動入力論理構造による新しい断熱的論理解路CSSALを提案した.この回路は,各ノードの電位部分を平坦化するために,並列にトランジスタを挿入した回路である.回路シミュレーションより,従来のセキュア断熱的論理回路よりも10倍以上の高耐性を示すことが分かった.
このCSSALを用いて暗号回路に用いられるガロア体GF(2<sup>4</sup>)のアレイ型乗算器のLSI設計を行った.レイアウト結果より,本提案回路を用いることで,消費電力は従来の断熱的論理回路を用いた場合と同等となったが,よりセキュアな実装を行うことが可能となった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

今年度は,回路シミュレーションによる検証と回路の提案までが計画であったが,次年度の計画であるLSI設計に着手することができたために,計画以上に進展していると評価した.

今後の研究の推進方策

設計したGF(2<sup>4</sup>)のLSI評価と,暗号回路用S-boxのLSI試作および評価を行い,本提案方法の有効性を確認する.

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] オフチップ共振回路を用いた断熱的論理用低消費電力電源回路2013

    • 著者名/発表者名
      高橋康宏, 佐藤比佐夫
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 133 ページ: 220-225

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.133.220

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The ramped-step voltage in adiabatic logic circuits: analysis of parameters to further reduce power dissipation2013

    • 著者名/発表者名
      N. A. Nayan, Y. Takahashi, and T. Sekine
    • 雑誌名

      Research J. of Applied Sciences, Engineering and Technology

      巻: 5 ページ: 114-117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] LSI implementation of a low-power 4×4-bit array two-phase clocked adiabatic static CMOS logic multiplier2012

    • 著者名/発表者名
      N. A. Nayan, Y. Takahashi, and T. Sekin
    • 雑誌名

      Microelectronics Journal

      巻: 43 ページ: 244-249

    • DOI

      10.10.1016/j.mejo.2011.12.013

    • 査読あり
  • [学会発表] Secure charge-sharing symmetric adiabatic logic implementation in AES S-Box architecture for smart card2013

    • 著者名/発表者名
      C. Monteiro, Y. Takahashi, and T. Sekine
    • 学会等名
      IEEE ICEIC 2013
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      20130130-20130202
  • [学会発表] Low power CSSAL bit-parallel multiplier over GF(2^4) in 0.18 µm CMOS technology2012

    • 著者名/発表者名
      C. Monteiro, 高橋康宏, 関根敏和
    • 学会等名
      電子情報通信学会EMCJ研究会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      20121214-20121215
  • [学会発表] Power-saving analysis of adiabatic logic in subthreshold region2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi, T. Sekine, N. A. Nayan, and M. Yokoyama
    • 学会等名
      IEEE ISPACS 2012
    • 発表場所
      Tamsui, Taiwan
    • 年月日
      20121104-20121107
  • [学会発表] Investigation study of inner-cell bit-parallel multiplier over GF(2m) using secure adiabatic logic style2012

    • 著者名/発表者名
      C. Monteiro, 高橋康宏, 関根敏和
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会ソサエティ大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] サブスレッショルド断熱的論理回路の性能解析と省電力効果2012

    • 著者名/発表者名
      高橋康宏, 関根敏和, 横山道央
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会ソサエティ大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] A comparison of cellular multiplier cell for finite field GF(2^m) using secure adiabatic logics2012

    • 著者名/発表者名
      C. Monteiro, 高橋康宏, 関根敏和
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 発表場所
      米沢市
    • 年月日
      20120622-20120623
  • [産業財産権] 差動論理によりサイドチャネル攻撃から保護される暗号回路2012

    • 発明者名
      高橋康宏, モンテイロカンシオ, 関根敏和
    • 権利者名
      高橋康宏, モンテイロカンシオ, 関根敏和
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-274909
    • 出願年月日
      2012-12-19

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公開日: 2014-07-24  

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