エンベデッドシステムスペシャリスト 2020年 午前2 問15
問題文
サイドチャネル攻撃に該当するものはどれか。
選択肢
ア：暗号アルゴリズムを実装した攻撃対象の物理デバイスから得られる物理量（処理時間や消費電力など）やエラーメッセージから、攻撃対象の秘密情報を得る。（正解）
イ：企業などの秘密情報を窃取するソーシャルエンジニアリングの手法の一つであり、不用意に捨てられた秘密情報の印刷物をオフィスの紙ごみの中から探し出す。
ウ：通信を行う2者間に割り込んで、両者が交換する情報を自分のものとすり替えることによって、その後の通信を気付かれることなく盗聴する。
エ：データベースを利用するWebサイトに入力パラメタとしてSQL文の断片を送信することによって、データベースを改ざんする。
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サイドチャネル攻撃【午前2解説】
正解の理由
サイドチャネル攻撃とは、暗号アルゴリズムそのものを数学的に解読するのではなく、暗号処理を行う機器から漏れる情報を手掛かりに、秘密情報を推測する攻撃です。
例えば、処理時間、消費電力、電磁波、処理時に出るエラーなどを観測し、暗号鍵や処理中のデータを推測します。物理デバイスから得られる情報を使って秘密情報を得るアが該当します。
解法ステップ
- 「サイドチャネル」は、暗号処理の本来の入出力とは別の「脇道」を意味すると捉えます。
- 処理時間や消費電力など、機器の動作に伴って外部に現れる情報に注目します。
- そのような情報から秘密情報を得る攻撃を選びます。
選択肢別の誤答解説
- ア：処理時間や消費電力、エラーメッセージなどから秘密情報を推測する攻撃です。サイドチャネル攻撃に該当します。
- イ：捨てられた書類などから情報を探し出す手法で、スカベンジング（ごみ箱あさり）です。人や組織の管理上の隙を突く攻撃であり、サイドチャネル攻撃ではありません。
- ウ：通信に割り込んで情報を盗聴・改ざんする中間者攻撃（Man-in-the-Middle攻撃）です。通信経路を利用する攻撃です。
- エ：入力値にSQL文の断片を含め、データベースを不正に操作するSQLインジェクションです。Webアプリケーションの入力処理を狙う攻撃です。
よくある誤解
- 「物理デバイスを使う攻撃」全般がサイドチャネル攻撃なのではありません。機器の動作に伴う情報漏えいを利用する点が重要です。
- エラーメッセージを利用する攻撃も、状況によってはサイドチャネルの情報を使うものとして扱われます。処理時間や消費電力だけに限定しないようにしましょう。
- 暗号アルゴリズム自体の弱点を突く攻撃とは異なります。アルゴリズムの外側で観測できる情報が手掛かりになります。
補足コラム
サイドチャネル攻撃への対策には、処理時間が秘密情報によって変化しないようにする、消費電力や電磁波から情報を読み取られにくくする、エラーメッセージに内部情報を含めない、といった方法があります。暗号方式が安全でも、実装や機器の動作から情報が漏れる可能性がある点に注意が必要です。
FAQ
Q. 処理時間を測るだけでも攻撃になるのですか？
A. はい。処理時間の差から内部の分岐や秘密情報を推測できる場合があります。時間を手掛かりにする攻撃は、タイミング攻撃と呼ばれます。
A. はい。処理時間の差から内部の分岐や秘密情報を推測できる場合があります。時間を手掛かりにする攻撃は、タイミング攻撃と呼ばれます。
Q. サイドチャネル攻撃は暗号だけが対象ですか？
A. 暗号装置への攻撃が代表例ですが、機器やシステムの動作から漏れる情報を利用する攻撃全般を指すことがあります。
A. 暗号装置への攻撃が代表例ですが、機器やシステムの動作から漏れる情報を利用する攻撃全般を指すことがあります。
関連キーワード: サイドチャネル攻撃、タイミング攻撃、消費電力解析、中間者攻撃、SQLインジェクション
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