Development of high-performance public-key cryptographic processors with tamper resistance

高性能防篡改公钥密码处理器的开发

• 批准号: 22680003
• 负责人: HOMMA Naofumi
• 金额: $ 8.57万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22680003/
• 关键词: 計算機システム; システムオンチップ; VLSI設計技術; 暗号プロセッサ; 耐タンパー性

This research project developed a high-performance cryptographic processor with a state-of-the-art tamper resistance capability and its design methodology. More precisely, we designed a processor architecture specified for exponentiation operation which is an integral part of public-key cryptographic operation, and developed an RSA processor highly resistant to side-channel attacks. In addition, we demonstrated the validity of the developed processor through an exhaustive set of experiments on side-channel attacks (i.e., chosen-message power/EM analysis attacks and fault injection attacks) against a prototype implementation of the developed processor. Moreover, we developed an automatic generator which generates RSA processors depending on various design specifications.

该研究项目开发了一种高性能的密码处理器，具有最先进的防篡改能力及其设计方法。 更准确地说，我们设计了一个专用于幂运算的处理器架构，这是公钥密码运算的一个组成部分，并开发了一个RSA处理器高度抵抗侧信道攻击。 此外，我们通过一组详尽的侧信道攻击实验（即，选择消息功率/EM分析攻击和故障注入攻击）对开发的处理器的原型实现。 此外，我们开发了一个自动生成器，生成RSA处理器取决于各种设计规格。

项目成果

Fair and Consistent Hardware Evaluation of Fourteen Round Two SHA-3 Candidates

对 14 轮第二轮 SHA-3 候选者进行公平且一致的硬件评估

• 发表时间: 2012
• 期刊: IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems
• 作者: Miroslav Knezevic;Kazuyuki Kobayashi;Jun Ikegami;Shin'ichiro Matsuo;Akashi Satoh;Unal Kocabas;Junfeng Fan;Toshiro Katashita;Takeshi Sugawara;Kazuo Sakiyama;Ingrid Verbauwhede;Kazuo Ohta;Naofumi Homma;Takafumi Aoki
• 通讯作者: Takafumi Aoki

サイドチャネル攻撃 (映像情報メディア学会誌,Vol.64, No.11)

侧信道攻击（图像信息与媒体工程研究所学报，第64卷，第11期）

• 发表时间: 2010
• 作者: Bekki;Daisuke. Asher;Nicholas;本間尚文,青木孝文
• 通讯作者: 本間尚文,青木孝文

A graph-based approach to designing multiple-valued arithmetic algorithms

基于图的多值算术算法设计方法

• DOI: 10.1109/ismvl.2011.44
• 发表时间: 2011
• 期刊: Proceedings of the 41st International Symposium on Multiple Valued Logic
• 作者: Kazuya Saito;Naofumi Homma;Takafumi Aoki
• 通讯作者: Takafumi Aoki

ガロア体上の算術演算回路の形式的設計とそのAES 暗号プロセッサへの応用

Galois域算术运算电路的形式化设计及其在AES密码处理器中的应用

• 发表时间: 2012
• 作者: 齋藤和也;本間尚文;青木孝文
• 通讯作者: 青木孝文

算術回路グラフに基づく算術演算回路の形式的設計に関する検討

基于算术电路图的算术运算电路形式化设计研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 齋藤和也;本間尚文;青木孝文
• 通讯作者: 青木孝文