システム監査技術者 2018年 午前2 問19
問題文
暗号機能を実装したIoTにおいて脅威となるサイドチャネル攻撃に該当するものはどれか。
選択肢
ア：暗号化関数を線形近似する式を導き、その線形近似式から秘密情報の取得を試みる。
イ：装置が発する電磁波を測定することによって秘密情報の取得を試みる。（正解）
ウ：二つの平文の差とそれぞれの暗号文の差の関係から、秘密情報の取得を試みる。
エ：理論的にあり得るIDとパスワードの組合せの全てを適用して秘密情報の取得を試みる。
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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は、暗号アルゴリズムそのものを解析するのではなく、暗号処理中に装置から漏れる情報を手掛かりに秘密情報を推定する攻撃です。漏れる情報には、処理時間、消費電力、電磁波、音などがあります。
装置が発する電磁波を測定して秘密情報の取得を試みるイは、装置の物理的な動作から情報を得る攻撃です。したがって、サイドチャネル攻撃に該当します。
解法ステップ
- 選択肢が、暗号の数理的な解析なのか、装置から漏れる物理的な情報の利用なのかを確認します。
- 電磁波・消費電力・処理時間など、暗号装置の動作に伴う情報を利用するものを探します。
- 電磁波の測定を挙げているイを選びます。
選択肢別の誤答解説
- ア：暗号化関数を線形近似して秘密情報を推定する方法です。これは線形解読法であり、暗号アルゴリズムの数学的な性質を利用します。
- イ：装置が発する電磁波を測定し、秘密情報を推定します。電磁波という物理的な漏えい情報を利用するため、サイドチャネル攻撃です。
- ウ：平文の差と暗号文の差の関係から秘密情報を推定する方法です。差分解読法であり、暗号アルゴリズムの性質を利用します。
- エ：考えられるIDとパスワードの組合せを試す方法です。総当たり攻撃（ブルートフォース攻撃）に該当します。
よくある誤解
- 暗号に関する攻撃はすべてサイドチャネル攻撃だと思う
線形解読法や差分解読法のように、暗号の数学的な性質を解析する攻撃は、通常サイドチャネル攻撃とは区別します。 - サイドチャネル攻撃は通信経路から情報を盗む攻撃だと思う
主な対象は、暗号処理を行う装置から漏れる時間・電力・電磁波などの情報です。 - 暗号化していれば装置から情報は漏れないと思う
暗号アルゴリズムが強固でも、実装や装置の動作から秘密情報が漏れる可能性があります。
補足コラム
サイドチャネル攻撃への対策には、処理時間や消費電力が秘密情報によって変化しにくい実装にすること、電磁波の漏えいを抑えることなどがあります。IoT機器は設置場所や利用環境が多様で、攻撃者が機器に近づける場合もあるため、暗号方式だけでなく、装置の実装・物理的な対策も重要です。
FAQ
Q. 電磁波以外に、どのような情報が利用されますか？
A. 消費電力、処理時間、音などが利用されることがあります。これらは暗号処理に伴って装置から観測できる情報です。
A. 消費電力、処理時間、音などが利用されることがあります。これらは暗号処理に伴って装置から観測できる情報です。
Q. 総当たり攻撃も、装置に何度も入力する攻撃ではありませんか？
A. 装置に入力する場合もありますが、攻撃の分類は、秘密情報の候補を片端から試す方法に基づきます。装置から漏れる物理的な情報を手掛かりにするサイドチャネル攻撃とは異なります。
A. 装置に入力する場合もありますが、攻撃の分類は、秘密情報の候補を片端から試す方法に基づきます。装置から漏れる物理的な情報を手掛かりにするサイドチャネル攻撃とは異なります。
関連キーワード: サイドチャネル攻撃、電磁波解析、消費電力解析、線形解読法、差分解読法、総当たり攻撃
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