内部電流源による暗号回路のサイドチャンネル情報漏洩部特定の試み:AES回路を実装したFPGAに対する検討

摘要

暗号ICのサイドチャネル攻撃(SCA)に対する安全性を効率的に向上させるため、サイドチャネル(SC)情報が暗号回路のどの部分から漏洩しているのかを知ることが重要である。本検討では、暗号回路を実装したFPGAのSCA対策による情報漏洩挙動の変化を、EMCマクロモデルの等価内部電流源に基づき観察した。対策強度の異なる4種類のAES回路をFPGA実装し、各実装に対してFPGAコア回路の電源系インピーダンスを測定した。測定されたインピーダンスは、実装によって低周波の抵抗値が変化した。次にFPGAコア回路のスイッチング電流を等価内部電流源として同定し、同定された電流源波形を代表的なSC解析法の一つである相関電力解析法により解析した。得られた相関係数波形より、対策強度のよる情報漏洩強度の変化および情報漏洩タイミングの変化を確認した。この結果は、EMCマクロモデルが暗号回路のSCAに対する安全性評価への適用可能性を示唆している。