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

本年度は、シングルコアのハードウェアセキュリティ攻撃評価用ボードを用いて、暗号処理における命令をシャッフルし、暗号処理をランダムにスケジューリングする手法を開発した。AESに代表される暗号処理に対して開発されたスケジューリング手法を適用し、ハードウェアセキュリティ攻撃のなかでも最も安価かつ脅威であるとして知られる電力解析攻撃を行った。本年度は、そのセキュリティ攻撃耐性の向上を確認して、本手法の有効性を確認するまでを実施した。本研究は暗号処理をランダムにスケジューリングし、かつ、並列処理を行うことでプロセッサやメモリから漏えいするサイドチャネル情報を隠匿し、ハードウェアセキュリティ攻撃に対する耐性を高める狙いがある。まず本年度では、暗号処理のランダムスケジューリングによって暗号処理における実行時の消費電力におけるエントロピーを増大させ、攻撃者が不正に取得したサイドチャネル情報からの暗号鍵解析を困難にするための手法の開発を行った。開発されたスケジューリング手法は、一般的な単純電力解析や差分電力解析、相関電力解析において、最大で60%以上の攻撃耐性向上を確認した。しかしながら、近年の深層学習を利用したサイドチャネル攻撃に対して、依然として脆弱であることが予想される。したがって、次年度は深層学習を適用したサイドチャネル攻撃耐性の評価に加え、並列処理を利用したさらなるセキュリティ攻撃耐性の向上を図る。

本年度は、シングルコアのハードウェアセキュリティ攻撃評価用ボードを用いて、暗号処理における命令をシャッフルし、暗号処理をランダムにスケジューリングする手法を開発した。AESに代表される暗号処理に対して開発されたスケジューリング手法を適用し、ハードウェアセキュリティ攻撃のなかでも最も安価かつ脅威であるとして知られる電力解析攻撃を行った。本年度は、そのセキュリティ攻撃耐性の向上を確認して、本手法の有効性を確認するまでを実施した。本研究は暗号処理をランダムにスケジューリングし、かつ、並列処理を行うことでプロセッサやメモリから漏えいするサイドチャネル情報を隠匿し、ハードウェアセキュリティ攻撃に対する耐性を高める狙いがある。まず本年度では、暗号処理のランダムスケジューリングによって暗号処理における実行時の消費電力におけるエントロピーを増大させ、攻撃者が不正に取得したサイドチャネル情報からの暗号鍵解析を困難にするための手法の開発を行った。開発されたスケジューリング手法は、一般的な単純電力解析や差分電力解析、相関電力解析において、最大で60%以上の攻撃耐性向上を確認した。しかしながら、近年の深層学習を利用したサイドチャネル攻撃に対して、依然として脆弱であることが予想される。したがって、次年度は深層学習を適用したサイドチャネル攻撃耐性の評価に加え、並列処理を利用したさらなるセキュリティ攻撃耐性の向上を図る。