複数のコヒーレント・サンプリングを利用した真性乱数生成器

• Item type: Symposium(1)
• 公開日: 2021-10-19
• タイトル: 複数のコヒーレント・サンプリングを利用した真性乱数生成器
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Enhanced TRNG Based on the Multiple Coherent Sampling
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: コヒーレントサンプリング，COSO，真性乱数生成器，TRNG
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
• 資源タイプ: conference paper
• 著者所属: 創価大学理工学研究科
• 著者所属: 創価大学理工学研究科／創価大学理工学部
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Science and Engineering, Soka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Science and Engineering, Soka University / Science and Engineering, Soka University
• 著者名: 林, 光太郎; 鳥居, 直哉
• 著者名(英): Koutarou, Hayashi; Naoya, Torii
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 真性乱数生成器（以降，TRNG）は暗号システムにおいて非常に重要な役割を担っている．特に TRNG の生成する乱数の予測不可能性は，セキュリティ上重要な性質であり暗号システムには不可欠である．本研究では，複数のエントロピー源を用いた COSO 型 TRNG (Coherent Sampling Ring Oscillator based TRNG) を提案する．従来の COSO-TRNG のエントロピー源は，単体で実装していたためデバイス毎に手動による配置・配線を必要とし，実装難易度が高いという欠点があった．そこで，複数のエントロピー源の出力を排他的論理和することにより，実装難易度を下げる．FPGA（Zynq-7010）上に 48 個の単体エントロピー源で構成した COSO 型 TRNG を実装し，ドイツ AIS20/31，及び米国 SP800-90B の統計テストで定常時のエントロピーを評価し，起動直後の乱数系列についても統計評価を行った．更に，SP800-22 の統計テストを行い良い結果を得た．結果，我々の提案する COSO-TRNG から高エントロピーな乱数を生成できた．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: The TRNG plays a significant role in the cryptosystem. In particular, the unpredictability of random numbers generated by TRNG is indispensable for cryptographic systems. The conventional COSO-TRNG uses a single COSO unit as an entropy source for efficiency. However, it had the disadvantage that its implementation was time-consuming because manual placement and wiring per device were required. Therefore, in this research, we propose a method to reduce the difficulty of implementation by XORing the outputs of multiple COSO units. Our COSO-TRNG has 48 single COSO units as entropy sources and is implemented on an FPGA (Zynq-7010). We evaluate the entropy at a stable state by statistical tests of AIS20/31 and SP800-90B. In addition, we evaluate a statistical test of SP800-22. We also evaluate statistical characteristics immediately after startup. As a result, our proposed COSO-TRNG shows good results.
• 書誌情報: コンピュータセキュリティシンポジウム2021論文集; p. 684-691, 発行日 2021-10-19
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会