光音響効果を用いたシグナルインジェクション攻撃とその対策

利用光声效应的信号注入攻击及对策

• 批准号: 21K11884
• 负责人: 菅原 健
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11884/
• 关键词: セキュリティ; 光音響効果; レーザー

マイクがレーザー光に感度を持つ原因究明に関する研究を，2021年度に国際会議(IEEE Sensors)で発表した．その際，真空容器内でマイクにレーザー照射実験を実施し，主要な原因は熱ピストモンモデルによって生じる光音響効果であるものの，光電効果も同時に生じていることを明らかにした. その後，実験結果を精査したところ，熱ピストン効果に加え，加熱により剛体が変形する熱弾性効果も影響を与えている可能性が示唆された．そこで，熱弾性効果による寄与分を分離するための実験を新たに設計し，追加で実験を行った．その結果，これまでに判明した３つの原理（光電効果，熱ピストン効果，および熱弾性効果）の全てが，マイクがレーザー光に感度を持つ原因に関わっていることが分かった．また，多数の市販のマイクをケーススタディを行うことで，製造者やマイクのデザインによって，どの効果が優位になるか変化することを明らかにした．本内容は，2023年度にジャーナル論文へ投稿することを目的に執筆を進めている．本研究のテーマであるレーザー照射による振動発生が，人工衛星において大きな脅威になることを見出し，宇宙開発におけるセキュリティを対象とする国際会議（SpaceSec）にて論文発表を行った．レーザーと振動に関わる派生テーマとして，レーザー照射を手段として音響情報を盗む攻撃の研究を2021年度より行なっている．本研究について得られた新たな成果を，セキュリティに関するトップカンファレンス CCS でポスター発表するとともに，国内シンポジウムで発表でした.

Research on the causes of light sensitivity will be presented at the 2021 International Conference (IEEE Sensors). The main reason for the implementation of the irradiation in the vacuum vessel is that the photoacoustic effect is produced by the thermal radiation, and the photoelectric effect is produced simultaneously. After the investigation, the heat transfer effect was added to the rigid body and the heat transfer effect was shown. The new design is based on the new design. As a result, it was found that the principle of 3 (photoelectric effect, thermal effect, thermal effect) was completely changed, and the reason for the light sensitivity was changed. The majority of the market is open to the public. This content is for 2023. This paper presents the results of the International Conference on Space Science and Technology (SpaceSec) on the development of the universe. The research on vibration, vibration and radiation methods and acoustic information and attack in 2021 This study is a new achievement in the development of CCS in China.

项目成果

レーザー振動計を用いたMLCCからの音響サイドチャネルリークの測定

使用激光振动计测量 MLCC 的声学侧通道泄漏

• 发表时间: 2022
• 作者: 土井康平;菅原健
• 通讯作者: 菅原健

Why Lasers Inject Perceived Sound Into MEMS Microphones: Indications and Contraindications of Photoacoustic and Photoelectric Effects

为什么激光器将感知声音注入 MEMS 麦克风：光声和光电效应的适应症和禁忌症

• DOI: 10.1109/sensors47087.2021.9639744
• 发表时间: 2021
• 期刊: 2021 IEEE Sensors
• 作者: Cyr Benjamin;Sugawara Takeshi;Fu Kevin
• 通讯作者: Fu Kevin

ワクチン低温物流に関わる温度センサのアナログサイバーセキュリティ,

疫苗低温物流中涉及的温度传感器的模拟网络安全，

• 发表时间: 2022
• 作者: Yan Long;Sara Rampazzi;菅原健;Kevin Fu
• 通讯作者: Kevin Fu

レーザー振動計を用いた音響サイドチャネル攻撃の基礎実験

使用激光测振仪进行声学侧通道攻击的基础实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 土井康平;菅原健
• 通讯作者: 菅原健

Poster: Inaudible Acoustic Noise from Silicon Capacitors for Voice-Command Injection

• DOI: 10.1145/3548606.3563526
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Proceedings of the 2022 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security
• 作者: K. Doi;T. Sugawara