セキュリティ機能の研究
IoT IoT 時代はデータ漏えいの危険がいっぱい… ワンチップ Cortex-M でここまで! マイコン内蔵最新 セキュリティ機能の研究 第1回 通信の認証などによく使う! 暗号高速化ユニット CAU 中森 章 表 1 連載で紹介する Kinetis マイコン（フリースケール）が備えるセキュリティ機能 暗号化機能 シリーズ K 暗号高速化 ユニット CAU 乱数生成器 RNG K11，K21，K52，K53，K6x，K70 その他セキュリティ機能 CRC フラッシュ・メモリの セキュリティ （耐タンパーなど） ユニーク ID メモリ保護 ユニット（MPU） ○ ○ 128 ビット ≧ 100MHz L ─ ─ ─ ○ 80 ビット ─ M ─ ─ ○ ○ 128 ビット ○ KW2x：128 ビット Kw01：80 ビット ─ W ─ KW2x ○ ○ E ─ ─ ○ ○ 64 ビット ─ ○ KV1：48 ビット KV3/KV4：96 ビット ─ V ─ ─ ○ さまざまな装置をインターネット接続する IoT （Internet of Things）時代になると，データベース を管理するクラウド・サーバだけでなく，サーバと 通信を行う末端のセンサ機器などにもセキュリティ 機能が要求されます．セキュリティ機能を内蔵した ワンチップ・マイコンも数多くあります． 本稿では，多くのセキュリティ機能を備え，LAN 通信搭載 mbed 互換ボードが 4000 円程度で入手でき て実験に使いやすい，ARM Cortex-M 内蔵 Kinetis （フリースケール）を例に，ワンチップ・マイコンの 最新セキュリティ機能を紹介していきます． マイコンの主なセキュリティ機能 一口にセキュリティといってもいろいろあります が，本稿では Kinetis マイコンに内蔵された暗号化支 援機能と耐タンパー機能を中心に紹介していきます． 表 1 に Kinetis シリーズのセキュリティ機能を示し ま す． こ の 中 で MPU（Memory Protection Unit）は CPU の機能とは別物で，システム・バス（クロスバー・ スイッチ）に付加されています． ▶その 1：認証などに使われる暗号化支援機能 通信の認証などに使われる暗号化の支援機能には， 以下のものがあります． 2015 年 3 月号 ・ 暗 号 高 速 化 ユ ニ ッ ト CAU（Cryptographic acceleration unit） ・ ・巡 回 冗 長 検 査 回 路 CRC（Cyclic Redundancy 乱数生成器 RNG（Random number generator） Check） ▶その 2：直接攻撃対策…耐タンパー機能 タンパーとは MCU 内部の情報をチップ開封などに よって盗み見る侵略行為のことです．耐タンパー機能 は次のものがあります． ・タンパー検出モジュール TDM（Tamper Detection Module） TDM は Kinetis では DryIce（ドライアイス）とも呼 ばれます．これは熱（侵害）を加えると（解析したい機 能が）蒸発して消えて無くなってしまうという意味に 由来しているのだと思われます． ▶公開可能な範囲で解説していきます ちなみに，セキュリティ機能の解説には注意が必要 で す． た と え ば， 耐 タ ン パ ー 機 能 は Kinetis K6x シ リーズのリファレンス・マニュアルでは NDA 事項に なっていますが，Kinetis K70 シリーズのリファレン ス・マニュアルでは公開機能になっています．フリー スケールの担当者も NDA が必要なのは CAU の機能 であり，タンパー検出は特に秘密ではないといってい ました．連載では，このあたりも気をつけながら解説 していきたいと思います． 121
© Copyright 2024