Reconfigurable Computingによる逐次更新暗号に関する研究

基于可重构计算的顺序更新密码学研究

• 批准号: 13750363
• 负责人: 橋山 智訓
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750363/
• 关键词: 暗号; FPGA; セキュリティ; インターネット

インターネットとパーソナルコンピュータの普及、さらにはブロードバンドによる常時接続の拡大に伴い、通信情報のセキュリティ問題を解決することが急務となっている。本研究では、ユーザが自由に回路書換をすることができるFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いたReconfigurable Computingシステムを用いた暗号システムについて検討した。提案システムでは、従来固定であった暗号処理回路を逐次更新可能であるという柔軟性を備え、ソフトウェア処理よりも高速なシステムを開発することを目的としている。本年度は、昨年度の成果をもとに、提案システムの安全性について検討するとともに、安全性を向上させる手法について研究を進めた。本研究では共通鍵暗号システムを対象としており、S-BOXと呼ばれる暗号処理ブロックを更新することで、暗号強度を維持しつつ、少量の回路変更でシステムを表現可能であることは昨年度確認した。しかしながら、S-BOXの変更をランダムに行うと、外部からの暗号解析に対して脆弱なシステムになってしまうおそれがある。そこで、暗号解析手法である差分攻撃や線形攻撃に対して、暗号強度を損うことなくS-BOXを変更する手法を提案した。具体的には、S-BOXを構成するベキ乗演算とアフィン変換のうち、アフィン変換部分を転置処理と三角行列を利用することを提案した。ユーザがこのアフィン変換部分を変更することでシステムを実現することができる。提案法の安全評価と計算コスト評価を行い、従来法に比較してわずかな計算コストの増加で、安全な暗号を構成できることを確認した。

To solve the problem of signal intelligence, we need to improve the quality of communication. In this paper, we propose to use FPGA(Field Programmable Gate Array) to reconstruct computer system. The proposal is to fix the code processing loop and update it successively. The flexibility is to prepare and handle it at high speed. The purpose is to develop it. This year's achievements, proposals and safety research progress In this study, the common key code is changed according to the number, S-BOX and call code processing. The code strength is maintained, and a small number of loops are changed according to the performance of the system. S-BOX is the key to the security of the system. The difference attack and the linear attack are proposed by the method of code analysis and the method of code strength loss and S-BOX change. The specific structure of the box is: This is the first time I've ever seen someone change their mind. The security evaluation of the proposal method is based on the calculation of the evaluation method, the comparison of the calculation method, the increase of the security method, and the confirmation of the security method.