暗号処理のためのハードウェアアルゴリズムに関する研究

密码处理硬件算法研究

• 批准号: 05F05037
• 负责人: 高木 直史
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05037/
• 关键词: 暗号処理; 楕円曲線暗号; 公開鍵暗号; 有限体; ハードウェアアルゴリズム; モンゴメリ乗算; サイドチャネル攻撃

公開鍵暗号系のための演算アルゴリズムに関する以下の成果を得た。1.有限体GF(2^m)上の乗算のための効率のよいアルゴリズムを提案した。本アルゴリズムはAll One Polynomialと呼ばれる特定の形の既約多項式で定義される有限体上で、モンゴメリ乗算を行なうものである。モンゴメリ乗算は、除算を用いずに有限体上の乗算を行なう高速演算方式として知られているが、All One Polymomialを既約多項式として用いることにより、更に演算量の削減が可能であることを示した。提案アルゴリズムは従来法に比べ演算量が40〜50%少なく、高速な暗号系の演算のために有用である。2.Koblitz曲線に基づく楕円曲線暗号系における、サイドチャネル攻撃への新しい対策方式を提案した。この暗号系は、高速処理に向くため有用と考えられ、標準化団体によるパラメータの策定が行なわれている。本方式は、ランダム点の乗算とFrobenius mapを用いることにより、Simple Power Analysis, Differential Power Analysisをはじめ、種々の電力解析に基づく攻撃に対処するものである。本方式は従来法より高速であり、低コストでサイドチャネル攻撃に対する安全性を高めることができる。また、あらかじめ計算できる値をテーブルに保持しておくことにより、暗号処理における楕円曲線上の演算を約50%に削減できることを示した。

The following results were obtained from the calculation of the public key system: 1. A finite element GF(2^m) is a finite element GF (2^m). All One Polynomial is defined as a finite element polynomial. All Polynomial Reduction Polynomial Reduction The proposed algorithm is 40 ~ 50% less than the original algorithm, and the algorithm of the high-speed code system is useful. 2. Koblitz curve is based on the curve code system, and new countermeasures are proposed for attack. This code is used for high-speed processing and standardization. This method is based on the calculation and Frobenius map, Simple Power Analysis, Differential Power Analysis, Basic Power Analysis, etc. This method is based on high speed, low speed and high security. The calculation is about 50%.

项目成果

A Scalar Multiplication Algorithm Secure against Side-Channel Attacks for Koblitz Curve Cryptosystems

一种可抵御 Koblitz 曲线密码系统侧通道攻击的标量乘法算法

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of CISC(Conference on Information Security and Cryptology 2006
• 作者: Yong-hee Jang;Naofumi Takagi;Kazuyoshi Takagi;Yong-Jin Kwon
• 通讯作者: Yong-Jin Kwon

A Montgomery Multiplication Algorithm over GF(2^m) Defined by All-One Polynomials

全一多项式定义的GF(2^m)上的蒙哥马利乘法算法

• 发表时间: 2005
• 期刊: 韓国通信学会2005年度秋季総合学術発表会 Vol.32
• 作者: 張龍熙;高木直史;高木一義;権容珍
• 通讯作者: 権容珍

New Countermeasures against Side Channel Attacks for Koblitz Curve Cryptosystems

针对 Koblitz 曲线加密系统侧通道攻击的新对策

• 发表时间: 2006
• 期刊: Pre-Proceedings of the 7^<th> International Workshop on Information Security Applications (WISA 2006) 2006
• 作者: Yong-hee Jang;Naofumi Takagi;Kazuyoshi Takagi;Yong-Jin Kwon
• 通讯作者: Yong-Jin Kwon

New Countermeasures against Power Analysis Attacks for Koblitz Curve Cryptosystems

针对 Koblitz 曲线密码系统功率分析攻击的新对策

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of the 2006 International Conference on Computational Intelligence and Security (CIS' 2006) 2006
• 作者: Yong-hee Jang;Naofumi Takagi;Kazuyoshi Takagi;Yong-Jin Kwon
• 通讯作者: Yong-Jin Kwon