2019 Fiscal Year Annual Research Report
Systematization of electromagnetic security engineering countermeasure against fault-injection attacks caused by intentional electromagnetic interference
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17H01751
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
曽根 秀昭 東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (40134019)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 優一 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (60551918)
水木 敬明 東北大学, サイバーサイエンスセンター, 准教授 (90323089)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 情報システム / 情報セキュリティ / 電子デバイス・機器 / 暗号・認証等 / 耐タンパー技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）電磁妨害による暗号機器への故障注入攻撃について、意図的な電磁妨害による故障注入の注入する周波数や位相などによって出力される誤り暗文に発生するビット誤りの変化について、暗号処理と関連付けて分析する手法を発展させ、暗号処理に誤りが混入したタイミングを判定し、暗号機器への故障利用攻撃による秘密鍵の解析可能性リスクを評価する手法を実証した。また、前年度に検討を行った出力が直接観測出来ない場合に適用可能なサイドチャネル情報を用いた誤りバイト推定手法の高精度化のために、サイドチャネル情報の計測手法について詳細な検討を行った。具体的には、暗号モジュールを対象とし、故障注入時に生ずるサイドチャネル波形の時間領域における振幅方向の計測分解能に着目し、解析に適した分解能を選択するために、これまでに研究グループが知見を蓄積してきた秘密鍵解析手法を応用し、実験的検討を進めた。
（２）機器設計時における電磁的情報漏えいと電磁妨害耐性を評価可能な汎用的な電磁界シミュレーション手法の開発について、実験に基づき暗号モジュール等と線路それぞれに対して行った妨害耐性評価結果の結合による情報通信機器の電磁的情報漏えい耐性の評価の開発を検討した。情報機器からの画像情報の電磁的漏えいについて、機器の物理的構造モデルと画像情報信号表現の影響の実験的評価を行って、対策を提案した。また、妨害波の機器内部への伝搬を効率的にコントロールするために、これまでに開発してきた相互接続部における信頼性モデルを適用する評価を取りまとめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度は計画した（１）故障注入攻撃への耐性の評価と（2）情報機器の電磁妨害耐性・情報漏えいの評価手法について、所期の成果を得て、さらにサイドチャネル波形の計測分解の影響や画像情報信号方式による電磁的情報漏えいの評価でも知見を得た。これらの成果を当該分野における権威ある国際会議で多数の報告に結び付けた。これらの成果は国際及び国内の研究会合で報告して隣接分野の研究者との議論を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、（１）故障注入攻撃により出力される誤り暗文の分析を用いたリスク評価を継続し、（２）暗号機器の設計における電磁妨害耐性を評価可能な汎用的な電磁界シミュレーション手法を開発し、（３）前２項の知見を情報機器からの放射電磁波に応用し電磁的情報漏えいを抑制できる対策技術を得る。
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[Presentation] A Method for Distinguishing Faulty Bytes in Cryptographic Device Using EM Information Leakage2019
Author(s)
Takenouchi, Mitsuki, Saga, Naoto, Hayashi, Yuichi, Mizuki, Takaaki, Sone, Hideaki
Organizer
2019 Joint International Symposium on Electromagnetic Compatibility and Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Sapporo (EMC Sapporo & APEMC 2019)
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