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2016 年度 実績報告書

ガロア体算術演算に基づくVLSIデータパスの形式的設計技術の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 25240006
研究機関東北大学

研究代表者

本間 尚文  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00343062)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード計算機システム
研究実績の概要

平成28年度は,これまでに開発・拡張してきたGF-ACGを用いた形式的設計・検証手法を応用し,設計仕様(アーキテクチャ,基数,および算術アルゴリズム)に応じてガロア体算術演算回路のHDL記述を自動生成するジェネレータを開発した.同ジェネレータは,まず,入力された仕様に応じてGF-ACGを生成する.次に,そのコードからグレブナー基底を導出し,多項式簡約によりイデアル所属問題を解いて回路機能を検証する.その後,検証されたGF-ACGをHDLの形式に変換して出力する.生成されるHDLコードの機能は形式的検証により保証される.生成対象は,代表的なガロア体並列乗算器であるMastrovito乗算器とMassey-Omura乗算器とした.設計仕様には基数(2~128の範囲)と既約多項式を与える.開発方法としては,まず既存の整数乗算器ジェネレータを拡張してGF-ACGの生成システムとGF-ACGからHDLへの変換システムを開発し,それらを前年度までに開発した検証システムに接続した.ここで,開発の効率化のため,パーサー等の設計に関してこれまでに開発したジェネレータの50%以上のコードを再利用した.さらに,同ジェネレータの拡張として,前年度に設計・評価したAES暗号プロセッサの自動生成を検討した.一般的なラウンド型アーキテクチャにおいてデータパス部分の自動生成および検証を実施し,意図通りのデータパスを生成・検証可能なことを確認した.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Power Analysis on Unrolled Architecture with Points-of-Interest Search and Its Application to PRINCE Block Cipher2017

    • 著者名/発表者名
      Ville Yli-Maeyry, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100-A ページ: 149-157

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.149

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formal Approach for Verifying Galois Field Arithmetic Circuits of Higher Degrees2017

    • 著者名/発表者名
      Rei Ueno, Naofumi Homma, Yukihiro Sugawara, and Takafumi Aoki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computers

      巻: 66 ページ: 431-442

    • DOI

      10.1109/TC.2016.2603979

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Power Analysis on Unrolled PRINCE Processor and its Countermeasure2016

    • 著者名/発表者名
      Ville Yli‐Maeyry, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki
    • 雑誌名

      The 25th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems

      巻: - ページ: 22-25

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formal Design of Pipelined GF Arithmetic Circuits and Its Application to Cryptographic Processors2016

    • 著者名/発表者名
      Rei Ueno, Yukihiro Sugawara, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki
    • 雑誌名

      2016 IEEE 46th International Symposium on Multiple-Valued Logic

      巻: - ページ: 217-222

    • DOI

      10.1109/ISMVL.2016.25

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A High Throughput/Gate AES Hardware Architecture by Compressing Encryption and Decryption Datapaths - Toward Efficient CBC-Mode Implementation2016

    • 著者名/発表者名
      Rei Ueno, Sumio Morioka, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki
    • 雑誌名

      Conference on Cryptographic Hardware and Embedded Systems

      巻: - ページ: 538-558

    • DOI

      10.1007/978-3-662-53140-2_26

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 1階TIに基づく耐タンパー性を有する高効率AES暗号ハードウェアの実装2017

    • 著者名/発表者名
      上野嶺, 本間尚文, 青木孝文
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      ロワジールホテル那覇(那覇市)
    • 年月日
      2017-01-26
  • [学会発表] 認証付き暗号の耐タンパー性ガロア体乗算に対するサイドチャネル攻撃2017

    • 著者名/発表者名
      忍田大和,上野嶺, 本間尚文, 青木孝文
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      ロワジールホテル那覇(那覇市)
    • 年月日
      2017-01-26
  • [学会発表] アンロールド軽量暗号ハードウェアに対する選択平文型高効率サイドチャネル解析2017

    • 著者名/発表者名
      ヴィッレウリマウル, 本間尚文, 青木孝文
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      ロワジールホテル那覇(那覇市)
    • 年月日
      2017-01-26
  • [学会発表] 多値化PUFに基づく効率的なファジー抽出器の設計2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木麻奈美, 上野嶺, 本間尚文, 青木孝文
    • 学会等名
      2017年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      ロワジールホテル那覇(那覇市)
    • 年月日
      2017-01-26
  • [学会発表] 冗長表現に基づく耐タンパー性ガロア体算術演算回路の設計に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      上野嶺, 本間尚文, 青木孝文
    • 学会等名
      第30回多値論理とその応用研究会
    • 発表場所
      石川県文教会館(金沢市)
    • 年月日
      2017-01-07
  • [学会発表] 認証付き暗号のための耐タンパー性ガロア体乗算に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      忍田大和, 上野嶺, 本間尚文, 青木孝文
    • 学会等名
      第39回多値論理フォーラム
    • 発表場所
      いわて県民交流センター(盛岡市)
    • 年月日
      2016-09-10
  • [学会発表] 物理複製困難関数の多値化とその応用に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木麻奈美, 上野嶺, 本間尚文, 青木孝文
    • 学会等名
      第39回多値論理フォーラム
    • 発表場所
      いわて県民交流センター(盛岡市)
    • 年月日
      2016-09-10
  • [備考] 東北大学電気通信研究所環境調和型セキュア情報システム研究分野

    • URL

      http://www.ecsis.riec.tohoku.ac.jp/

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公開日: 2018-01-16  

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