Akashi Satoh (수석 연구 과학자), 물리 분석 연구팀 (리더 : Kentaro Imafuku), 정보 보안 연구 센터 (Director : Hideki Imai) 국립 산업 과학 및 기술 연구소 (바카라 커뮤니티 : hiroyuki aoki) 및 Takafumi Aoki (교수) 및 NOOFUMI의 HONOFUUMI HONMA (Assoinest) Tohoku University의 정보 과학 대학원 (대통령 : Akihisa Inoue)은 암호화 기능과 통합 된 FPGA 보드를 공동으로 개발했습니다

새로 개발 된 FPGA 보드는 일본 암호화 모듈 검증 프로그램 (JCMVP^®), 일본 정보 기술 프로모션 에이전시 (IPA)에서 관리합니다 (IPA^®), 첫 번째 암호화 하드웨어 모듈로서 (2007 년 12 월 17 일) 국제 표준 암호 알고리즘 고급 암호화 표준이있는 암호화 FPGA 보드가 레벨 1 보안에 대한 인증서를 얻었습니다

바카라 커뮤니티는 암호화 모듈에 대한 새로운 보안 테스트 및 메트릭을 설정하기 위해 새로 개발 된 FPGA 이사회를 국내 및 외국 대학 및 연구 기관에 무료로 테스트하기위한 표준위원회로 배포 할 것입니다 바카라 커뮤니티는 또한 암호화 하드웨어에 대한 설계 지침으로 웹 사이트에서 보드의 세부 설계 사양 및 소스 코드를 출시 할 것입니다 이러한 조치는 제 3자가 평가 한 암호화 제품의 대중화를 장려 할 것이며 전체 정보 시스템 및 제품의 보안을 개선하는 데 기여할 것입니다

 

암호화 FPGA 보드의 Gneneral 사진

광대역 네트워크의 빠른 확장 및 정보 어플라이언스, IC 카드 및 무선 주파수 식별 (RFID) 태그 등의 스프레드와 함께, 일상 생활의 모든 단계에서 많은 양의 데이터가 전송됩니다 동시에, 유출 및 정보 위조와 같은 보안 위협이 증가하고 있습니다 암호화는 소비자 제품에서도 그러한 위협에 대응하기위한 기본 기술로 널리 사용됩니다 그러나 사용자는 암호화 알고리즘이 올바르게 구현되는지 여부를 결정하기가 어렵습니다 잠재적 인 완벽한 보안 조치에 특징적인 제품에서 보안 결함이 발견되는 것은 드문 일이 아닙니다

이러한 상황에서 일본 암호화 모듈 검증 프로그램 (JCMVP^®) IPA 관리^®WA는 2007 년 4 월에 공식적으로 출시되었습니다 이것은 암호화 알고리즘이 제품에서 올바르게 구현되도록하기 위해 암호화 모듈에 대한 타사 평가 및 검증 프로그램입니다 암호화 키 및 암호와 같은 보안 민감한 정보가 보호됩니다

보안이 가정 된 제품의 배포는 안전하고 안전 정보 네트워크를 설정하는 데 필수적입니다 그러나 타사 평가에서 허용되는 암호화 하드웨어를 개발하려면 높은 수준의 전문 지식이 필요합니다 구현 가이드 라인으로서 검증 된 암호화 모듈의 상세한 정보 및 소스 코드를 공개하는 것이 강력하게 필요했습니다 그러나 보안 제품의 핵심 인 암호화 하드웨어의 자세한 구현 정보는 아직 출시되지 않았습니다

미국의 NIST (National Institute of Standards and Technology)는 현재 테스트 메트릭을 개정하기 위해 노력하고 있으며 국제 표준도 개정 될 예정입니다 균일 한 테스트 환경을 구성하는 것은 국제 표준의 공식에 필수적이지만, 각 연구소가 제안한 표준 평가 체계는 자체 실험 장비를 사용하기 때문에 제 3자가 결과를 검증 할 수 없을 수 있습니다

바카라 커뮤니티의 정보 보안 연구 센터는 고성능 암호화 하드웨어 구현을 개발하고 IC 카드와 같은 암호화 제품에 대한 보안 평가 체계에 대한 연구를 수행하고 있습니다 IPA가 공동으로 관리하는 CRYPTREC (Cryptography Research and Evaluation Committees)에서 주도권을 행사합니다^®및 National Institute of Information and Communications Technology 및 Working Of Power Analysis 실험에서전자 정부추천 암호

이 검증 된 FPGA 보드는“암호화 모듈에 대한 물리적 공격 평가 계획”에 대한 연구의 일부로 개발되었으며, 이는 경제 무역부가 후원하는 프로젝트입니다

표준 암호화 알고리즘 AES가있는 새로 개발 된 암호화 FPGA 보드 (그림 1)는이 보드에 연결된 PC에서 전송 된 데이터를 암호화하고 해독합니다

FPGA는 재구성 가능한 LSI이기 때문에 회로를 수정하고 기밀 정보를 공격으로 도난 당할 수 있습니다 또한 회로의 오작동으로 인해 데이터가 해독되지 않을 수 있습니다 따라서 국제 표준 (ISO/IEC 19790)에 지정된 보안 요구 사항을 충족시키기 위해 변조 방지 및 오류 감지 기능을 개발 하여이 FPGA 보드에서 구현했습니다 바카라 커뮤니티는 암호화 FPGA 보드, 회로 다이어그램 및 웹 페이지에서 구현 된 모든 소스 코드의 사양을 해제합니다 (http : //wwwrcis바카라 커뮤니티gojp/special/sasebo) 무료

그림 1 JCMVP에 의해 검증 된 AES 암호의 암호화 보드

또한,이 FPGA 보드는 새로운 테스트 메트릭을 설정하고 유용성을 평가하기위한 실험 보드로 사용되므로 보드는 암호화 회로에 의해 생성 된 전력 소비 및 전자기 파형을 정확하게 측정 할 수 있습니다 이위원회는 국내 및외국표준 평가위원회로서 대학 및 연구 기관을, 새로운 테스트 체계에 대한 연구 활동을 촉진하고 암호화 모듈의 국제 표준을 개정하는 데 기여할 것입니다 (그림 2)

많은 양의 유용한 실험 데이터를 수정하려면 FPGA 보드에서 구현되는 암호화 알고리즘의 표준 하드웨어 설계가 필요합니다 암호화 회로의 설계는 매우 귀중한 지적 재산이기 때문에 소스 코드는 지금까지 거의 출시되지 않았습니다 바카라 커뮤니티와 Tohoku University는 FPGA 보드의 AES 암호화 회로를 포함하여 모든 ISO/IEC 표준 암호화 회로를 설계했으며 위에서 언급 한 웹 페이지의 소스 코드를 무료로 출시합니다

그림 2 표준 평가 FPGA 보드를 활용하는 연구 및 국제 표준화 활동

바카라 커뮤니티는 국제 표준 (ISO/IEC 18033-3)의 모든 암호화 알고리즘과 다른 아키텍처를 갖춘 FPGA 보드를 포함하는 특수 LSI 보드를 개발할 것입니다 각 보드의 FPGA에는 마이크로 프로세서 기능이 있으며 암호화 소프트웨어 및 암호화 하드웨어에 대한 실험이 수행됩니다

바카라 커뮤니티는이 FPGA 보드를 보안 평가의 표준 보드로 배포하고 실험 환경을 개선하고 평가 방법을 표준화하기 위해 암호화 하드웨어 및 소프트웨어의 설계 정보를 발표합니다 이러한 활동을 통해 바카라 커뮤니티는 암호화 모듈 검증 프로그램을 홍보하고 국제 표준의 개정 프로세스에 기여할 것입니다