耐タンパ性とサイドチャネル攻撃

耐タンパ性とは、機器の内部構造や動作状態を外部から解析したり改ざんしたりすることを困難にする性質である。サイドチャネル攻撃は、暗号処理を行う装置の消費電力や処理時間などの物理的な漏えい情報から秘密情報を推定する攻撃であり、機器の設計では両者をあわせて考える必要がある。

耐タンパ性を高める機構

IoT機器などで耐タンパ性を高めるには、内部構造や動作状態の解析を困難にする機構を備えることが基本となる。 物理的な解析を試みたときに内部回路が破壊される仕組みを備えると、情報の読み出しが困難になり、耐タンパ対策として働く。 一方で、検査用パッドを残すことは内部へのアクセスを容易にするおそれがあり、耐タンパ性を高める方法にはならない。 内部メモリの物理アドレスを整然と配置することも、物理解析に対する防護策にはならない。

耐タンパ性と他の対策の区別

冗長化は、一部が故障しても機能を継続させるための対策であり、機器の解析や改ざんを困難にするものではない。 電気用品安全法の技術基準への適合は、電気用品の安全性を確保するための措置であり、それだけで耐タンパ性を備えたことにはならない。 電源ラインのノイズを抑えるフィルターも機器への影響を減らす目的であり、内部の解析を防ぐ機構ではない。 静電気放電への耐性を強化する対策も、物理解析を困難にする耐タンパ対策とは目的が異なる。

サイドチャネル攻撃の仕組み

サイドチャネル攻撃は、暗号アルゴリズムを実装した物理デバイスから得られる処理時間や消費電力、エラーメッセージなどを手掛かりに、攻撃対象の秘密情報を推定する攻撃である。 暗号処理そのものを数学的に解析するのではなく、実装や動作に伴って外部に現れる情報を利用する点が特徴である。 装置の消費電力を測定して内部の秘密情報を推定する攻撃も、この分類に含まれる。