暗号モジュールに対する高精度電磁波解析技術の開拓

开发密码模块高精度电磁波分析技术

• 批准号: 21650009
• 负责人: 青木 孝文
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21650009/
• 关键词: 計算機システム; システムオンチップ; サイドチャネル解析; VLSI設計技術; ディジタル信号処理

本年度は,下記の2項目に関する研究開発を実施した.1.マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブを用いた電磁波解析システムの構築マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブ,ディジタルオシロスコープおよび解析用PCを基本としたシステムを開発した.一般に,EMI測定を目的としたマイクロ磁界プローブやRFカレントプローブは,スペクトラムアナライザと組み合わせて使用されることが多いが,開発するシステムにおいてはディジタルオシロスコープを使用した.これは,電磁波解析において,LSI動作時の時間波形が必要とされるためである.また,得られた放射電磁波の情報(電圧に変換)を適切に解析用PCに送信するインタフェースソフトウェアを開発した.ここではディジタルオシロスコープ専用のライブラリ関数とLabVIEW環境を用いて開発を行った.2.位相限定相関法に基づく電磁波解析向け信号処理パッケージの開発多次元信号の超高精度マッチング技術を応用した電磁波解析向け信号処理ソフトウェアを開発した.特に,マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブとディジタルオシロスコープにより取得された1次元の電磁界波形データの解析に位相限定相関法(POC)を適用し,測定系のサンプリングレートを越える分解能での信号マッチングを実現した.具体的には,LabVIEWおよびMATLAB&Simulink環境上で,(1)位相限定相関法に基づく超高精度波形マッチング・ジッタ解析ライブラリ,(2)高速フーリエ変換(FFT)および各種フィルタバンクによる取得波形のスペクトル分析用ライブラリ,(3)暗号の各種統計解析ライブラリを開発した.これにより,測定から解析までの一連の流れを,本解析システムで閉じた形で実現できる環境を構築した.

Remember の 2 project under this year は に masato す る research open 発 を be applied し た. 1. マ イ ク ロ magnetic boundary プ ロ ー ブ, RF カ レ ン ト プ ロ ー ブ を with い た electromagnetic analytical シ ス テ ム の build マ イ ク ロ magnetic boundary プ ロ ー ブ, RF カ レ ン ト プ ロ ー ブ, デ ィ ジ タ ル オ シ ロ ス コ ー プ お よ び parsing using basic PC を と し た シ ス テ ム を open 発 し Youdaoplaceholder0. Generally に, EMI measurement を purpose と し た マ イ ク ロ magnetic boundary プ ロ ー ブ や RF カ レ ン ト プ ロ ー ブ は, ス ペ ク ト ラ ム ア ナ ラ イ ザ と group み close わ せ て use さ れ る こ と が more い が, open 発 す る シ ス テ ム に お い て は デ ィ ジ タ ル オ シ ロ ス コ ー プ を use し た. こ れ は, electromagnetic wave parsing に お い て, LSI activity の Time waveform が necessary と さ れ る た め で あ る. ま た, too ら れ た radiation of electromagnetic wave の intelligence (electric 圧 に variations in) を appropriate に parsing using PC に messenger す る イ ン タ フ ェ ー ス ソ フ ト ウ ェ ア を open 発 し た. こ こ で は デ ィ ジ タ ル オ シ ロ ス コ ー プ 専 with の ラ イ ブ ラ リ masato number と を LabVIEW environment with い て open 発 を line っ た. 2 . Phase limit に base by masato づ く parsing to け electromagnetic wave signal 処 Richard パ ッ ケ ー ジ の open 発 multidimensional signal の ultra-high precision マ ッ チ ン グ technology を 応 with し た parsing to け electromagnetic wave signal 処 Richard ソ フ ト ウ ェ ア を open 発 し た. に, マ イ ク ロ magnetic boundary プ ロ ー ブ, RF カ レ ン ト プ ロ ー ブ と デ ィ ジ タ ル オ シ ロ ス コ ー プ に よ り obtain さ れ た 1 yuan の electromagnetic field waveform デ ー タ の parsing に phase limit phase masato method (POC), the applicable し を determination is の サ ン プ リ ン グ レ ー ト を more え る can decompose で の signal マ ッ チ ン グ を be presently し た. Specific に は, LabVIEW お よ び MATLAB&Simulink で on environment, (1) phase limit に base by masato づ く ultra-high precision waveform マ ッ チ ン グ · ジ ッ タ parsing ラ イ ブ ラ リ, (2) high-speed フ ー リ エ variations in (FFT) お よ び various フ ィ ル タ バ ン ク に よ る obtain waveform の ス ペ ク ト ル analysis with ラ イ ブ Sign の ラ リ, (3) various statistical parsing ラ イ ブ ラ リ を open 発 し た. こ れ に よ り, determination of か ら parsing ま で の の flow in a row れ を, this resolution シ ス テ ム で closed じ た form で be presently で き る environment を construct し た.

项目成果

暗号プロセッサの故障解析システムに関する検討

密码处理器故障分析系统的研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 遠藤翔;本間尚文;菅原健;青木孝文
• 通讯作者: 青木孝文

Mechanism behind Information Leakage in Electromagnetic Analysis of Cryptographic Modules

密码模块电磁分析中信息泄露的机制

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Sugawara;Y.Hayashi;N.Homma;T.Mizuki;T.Aoki;H.Sone;A.Satoh
• 通讯作者: A.Satoh

Side Channel Attack to Magnetic Near Field of Cryptographic LSI and Its Protection by Magnetic Thin Film

密码LSI磁近场的侧信道攻击及其磁性薄膜防护

• 发表时间: 2009
• 期刊: Soft Magnetic Materials 19
• 作者: Masahiro Yamaguchi;Hide Shoichi Kobayashi;Takeshi Sugawara;Naofumi Homma;Akashi Satoh;Takafumi Aoki
• 通讯作者: Takafumi Aoki

Information Leakage from Cryptographic Hardware via Common-Mode Current

加密硬件通过共模电流泄露信息

• 发表时间: 2010
• 作者: Y.Hayashi;T.Sugawara;Y.Kayano;N.Homma;T.Mizuki;A.Satoh;T.Aoki;S.Minegishi;H.Sone;H.Inoue
• 通讯作者: H.Inoue

偏らせた波形セットを用いた電力解析攻撃の高精度化

使用偏置波形集提高功率分析攻击的准确性

• 发表时间: 2010
• 作者: 金用大;菅原健;本間尚文;青木孝文;佐藤証
• 通讯作者: 佐藤証