エナジーハーベストを用いたセキュアな子供の見守りシステムの開発

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近年，子供が犯罪に巻き込まれる事件が数多く報告されている。見守りシステムでは子供の安全だけでなく，デバイスの偽造・複製，データの盗聴や改ざんなどのセキュリティについても考える必要がある。また組み込みシステムでは，小回路規模・低消費電力などの実用性が要求される。そこで本研究では，エナジーハーベストを用いたセキュアな子供の見守りシステムを開発する。平成30年度の研究では，平成29年度の研究で開発したエナジーハーベストデバイスの耐タンパ性評価システムをベースにエナジーハーベストデバイスの耐タンパ実装を開発した。開発耐タンパ実装では，消費電力の増加を抑えるために，処理時間の増加の少ないハイディング手法であるシャッフリングを利用した。そして，実エナジーハーベストデバイスを用いた評価実験によって，開発耐タンパ実装の有効性を示した。他にもエナジーハーベストで重要となるIoT機器を対象とした軽量暗号の耐タンパ評価手法や耐タンパ実装を開発し，FPGAを用いた評価実験によってその有効性を示した。次に，エナジーハーベストPUFについては前年度の研究では検証できなかった詳細な評価を行った。具体的には，光の入射位置が変化した場合の検証や，エナジーハーベストデバイス内蔵のキャパシタの製造ばらつきによる影響についての検証を行った。その結果，光の入射位置の変化やキャパシタばらつきを利用することで，認証に利用可能な情報を増やすことが可能であり，エナジーハーベストPUFの実用性を向上させることができることを明らかにした。他にもPUFに関して，認証で利用するIDについて，モデリング攻撃への安全性を向上させるために，新たに秘密分散法を利用した認証手法を開発し，評価実験によってその有効性を示した。本年度の研究成果については関連する国際会議や国内学会で発表するだけでなく，学術論文誌で発表した。