配属希望学生へ

last update Oct. 20, 2017

崎山・菅原研究室を志望する学生へのメッセージ

﨑山・菅原研究室では暗号工学をテーマに,情報セキュリティの理論から応用まで幅広く興味をもってもらえるよう,教育に取り組んでいます.学生には、「しっかりと計画をたてる」「状況をきちんと整理する」「粘り強く自分で考える」習慣を身につけてもらいたいと思っています.研究テーマの選定と進め方は,自主性を重んじます.意欲があり,進んで研究に打ち込める学生を期待します.

 

主な研究内容

最近では,OSや仮想化が発達したおかげで,ハードウェアとソフトウェアをきっぱりと別のものと考えて開発をすることができるようになりました.例えばプログラミングをする時,そのソフトウェアが動くハードウェアを意識することはほとんど無いと思います.そのようにハードウェアとソフトウェアを分業することには,自分の興味ある問題だけに集中できるという利点があります.しかし,セキュリティを考える上では,普段は見えないOS,CPU,回路などの低レイヤ技術が,重要な意味を持ちます.例えば,暗号をソフトウェア実装したものをCPUで実行する時,CPUの消費電力を計測して解析すると,暗号解読ができることがあります(サイドチャネル攻撃).そのような問題を解決するには,ソフトウェアの知識だけではなく,CPUがどのように電力を消費するのかといったハードウェアの知識が不可欠です.﨑山・菅原研究室では,そのような,ソフトウェアとハードウェアの境界面にあるセキュリティ上の問題を研究しています.詳細は「研究室概要」も参照して下さい.これまでの卒研テーマは「OG/OBの研究テーマ」で公開しています.

  • Pysically Unclonable Function (PUF)

    同じ規格の製品であっても各々には個体差が発生します.PUF(Physically Unclonable Function)は電気信号や光といった入力に対し,物理的個体差に依存した出力を出力する新しいデバイスです.理想的なPUFの場合,世の中に同じものが存在しないこと,複製が困難なことから,安全な認証への応用が期待されています.本研究室では,新しいPUFの提案や,既存のPUFの評価手法の構築など,実際にハードウェアを用いた実験を行っています.

  • サイドチャネル攻撃とその対策

    理論的に安全とされている暗号方式も実装面から見てみるとサイドチャネル情報と呼ばれる様々な物理情報(消費電力,処理時間,電磁波など)が漏洩しています.それらの情報を用いて装置内部の秘密情報の取得する攻撃がサイドチャネル攻撃です.実際の暗号装置や,シミュレーションなどを用いて,新たなサイドチャネル解析技術の提案や攻撃を防ぐ対策について研究を進めています.

  • フォルト攻撃とその対策

    暗号などの処理は,CPUや専用回路で行われます.それらの装置に,レーザを当てたり,温めたり,高負荷を与えたりすると,計算間違いをすることがあります.そのような計算間違いを利用すると,暗号解読や,OSの権限昇格攻撃ができてしまうことがあります.そのような攻撃をフォルト攻撃と呼びます.本研究室では,対策法と攻撃法の両面から,フォルト攻撃を研究しています.

  • 新たな認証システムの提案

    サイドチャネル情報や画面に表示される色調を用いた,これまでにない「セキュアな認証方式の確立」を目標としています.コンピュータセキュリティシンポジウム2015では,暗号デバイスから副次的に漏洩する「サイドチャネル情報」を用いた認証システムの構築に関する研究が評価され,CSS2015最優秀デモンストレーション賞を受賞しました.

  • 暗号ハードウェア/ソフトウェアの実装

    公開鍵暗号,共通鍵暗号,ハッシュ関数,ストリーム暗号など,暗号アルゴリズムのハードウェアおよびソフトウェア実装を研究しています.実装技術に依存しないアルゴリズムレベルでの最適化に力を入れています.

 

研究に関連する科目

  • 計算機アーキテクチャ(5セメスター,崎山):

    ハードウェアセキュリティの基礎となる,回路技術とコンピュータのアーキテクチャについて講義を行います.

  • オペレーティングシステム(6セメスター,菅原):

    ハードウェアセキュリティの基礎となる,低レイヤソフトウェアとオペレーティングシステムについて講義を行います.

 

崎山・菅原研究室の特色(written by 学生)

  • おしゃべり好きな人が多く,研究の息抜きにお菓子を食べつつ雑談することがよくあります

  • 研究外の交流も多く,駅伝に出たり,たこ焼き(お好み焼き)パーティーをしたり,OB・OGの方と一緒に合宿に行ったりします.

  • 平日はほとんどの学生がいるので,わからないことがあればすぐに先輩に質問ができます.

  • 卒業するころにはおいしいたこ焼きが作れるようになります