CMOSイメージセンサを利用した物理乱数生成器の性能評価

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2021-07-12
• タイトル: CMOSイメージセンサを利用した物理乱数生成器の性能評価
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Evaluation of TRNG Using CMOS Image Sensor
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: HWS
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 立命館大学理工学研究科
• 著者所属: 立命館大学理工学研究科
• 著者所属: 立命館大学総合科学技術研究機構
• 著者所属: 立命館大学理工学部
• 著者所属: 立命館大学理工学部
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Science and Technology Ritsumeikan University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Science and Technology Ritsumeikan University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Research Organization of Science and Engineering Ritsumeikan University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Science and Engineering Ritsumeikan University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Science and Engineering Ritsumeikan University
• 著者名: 龍野, 隼人; 大山, 達哉; 白畑, 正芳; 大倉, 俊介; 藤野, 毅
• 著者名(英): Hayato, Tatsuno; Tatsuya, Oyama; Masayoshi, Shirahata; Shunsuke, Okura; Takeshi, Fujino
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 近年，IoT デバイスの普及が急速に進んでおり，周囲の機器との安全な通信のためには認証・鍵交換・暗号化等の演算が求められる．このような処理に使われる一時鍵や ???????????????????? の生成には物理乱数生成器 (TRNG：True Random Number Generator) が必要である．TRNG が生成する物理乱数 (真性乱数) は，無作為性や予測不可能性，再現不可能性を満たさなければならない．本稿では，CMOS イメージセンサ (CIS) の画素回路の熱雑音を利用した物理乱数生成器 CIS-TRNG の性能評価を行った．CIS-TRNG では CIS の通常の画像読み出しの処理手順を少し変更し，フォトダイオードからの信号を切り離した状態で熱雑音を含む信号を 2 回読み出す動作を行う．2 回の画素の読み出し電圧差の最下位ビットより乱数を生成し，NIST が提供する SP800-90B を用いて評価した結果について述べる．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Recently, the number of IoT devices has been increasing rapidly, and cryptographic functions such as authentication, key exchange, and encryption are required for secure communication between other communication devices. True random number generator (TRNG) which generate ephemeral key and/or nonce are required to realize these functions. TRNG are required to have the properties of randomness, unpredictability, and non-repeatability. In this paper, we evaluated CIS-TRNG as a physically generated TRNG which utilize the thermal noise on each pixel among CMOS Image Sensor (CIS). We slightly modify the normal readout sequence of CIS image, and CIS-TRNG reads out the signal containing thermal noise twice during the signal from photodiode is cut off. CIS-TRNG generates random number from the least significant bit of the difference between the two pixel readout voltages. We estimated the performance of CIS-TRNG using SP800-90B provided by NIST.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA12628305
• 書誌情報: 研究報告セキュリティ心理学とトラスト（SPT）; 巻 2021-SPT-43, 号 41, p. 1-6, 発行日 2021-07-12
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8671
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会