研究内容

研究課題

電気電子機器およびシステムの電磁環境適合設計法

　電気電子機器の多くは、「電磁ノイズを出さず、かつ、他からも影響を受けない」よう規制されており、その規制をクリアしないと製品として市場に出せません。このための設計を電磁環境適合（Electromagnetic Compatibility: EMC）設計と呼びます。このEMC設計やEMC自身を考える学問分野が環境電磁工学です。
　例えばスマートフォンでは、サイズは携帯電話と同程度で機能はパソコン並みが要求されます。そのためには、心臓部である集積回路（Integrated Circuit: IC）を大規模化したり、ICを搭載するプリント回路基板（Printed Circuit Board: PCB）を小型化し、部品を高密度に実装したりしなければなりません。そのPCBには設計者が意図せず発生させてしまう不要電磁波の発生源が多数存在します。最近では、その中で高品質な無線通信を行わねばなりません。そのため不要電磁波による電磁妨害（Electromagnetic Interference: EMI）抑制のためのノイズ対策が不可欠です。しかし、そのために製品全体のコストを押し上げます。コスト削減には、正確なノイズ予測と適切なノイズ低減設計を製品開発の初期段階で行うことが有効です。この目指すところがEMC設計です。
　電子機器は様々な情報を処理します。そのため、それらの機器には十分な情報セキュリティ性能が要求されます。当研究室ではハードウェアレベルの情報セキュリティ性能を保証するための技術に関する研究もしています。

暗号ハードウェアの電磁的情報漏洩抑制技術

　個人情報や機密情報の保護は重要であり、ICカードやICT機器、自動車等様々な製品で暗号技術が使用されています。一方で暗号解読技術も急速に進歩しており、代表的なものの一つにサイドチャネル攻撃があります。サイドチャネル攻撃は、暗号機能を組み込んだ製品から漏えいする電磁ノイズを利用した攻撃法で、スーパコンピュータで解読するのに何10年もかかる暗号がわずか数時間で解読できてしまいます。そのため、暗号機器がサイドチャネル攻撃に対して安全に設計することが重要となっています。
　そこで私たちは、サイドチャネル攻撃に対する安全性を保証する暗号機器の設計法を開発しています。これまでに暗号回路を組み込んだモジュールから漏れ出す電磁ノイズを、等価回路を使って予測する手法を開発し、サイドチャネル攻撃に対する安全性を暗号回路の設計情報から高精度予測することに成功しました。最近では、安全性予測コスト低減を目的とした統計手法に基づくシミュレーションモデルの簡略化、AIを利用したサイドチャネル攻撃への対策にも取り組んでいます。