Trivium暗号回路に対するスキャンベース攻撃の実装評価

摘要

テスト容易化技術の一つであるスキャンパステストは，集積回路内部のレジスタを外部から直接観測·制御できるテスト手法で，集積回路のテスト·検証に不可欠なものとなっている．一方で，スキャンパステストを悪用して暗号回路の秘密情報を取得するスキャンベース攻撃が報告されている．暗号回路からスキャンチェインを通して暗号処理中の内部レジスタの情報をスキャンデータとして取得し，これを解析することで暗号回路中の秘密鍵や平文を復元することができる．これまではブロック暗号に対するスキャンベース攻撃は実機実験の結果から有用な攻撃であると報告されているが，ストリーム暗号に対するスキャンベース攻撃はシミュレーション上の実験のみ報告されており実機を使った有効性評価は報告されていない．本稿では，サイドチャネル攻撃用標準評価基板SASEBO-GIIを用いてストリーム暗号Triviumに対するスキャンベース攻撃の実装実験について報告する．入力·動作サイクル数によるレジスタ値の変化がレジスタ固有の値になることを利用したスキャンベース攻撃手法を用いる．SASEBO-GII上のFPGAにTrivium暗号回路と内部観察回路を組み込み，暗号処理中の内部信号を取得·解析することで，FPGAに実装された暗号回路の内部レジスタの状態を復元できることを示した．