「相関攻撃」
相関攻撃の定義
相関攻撃は、暗号システムのセキュリティを破るために、入力と出力データ間のパターンや関係を明らかにしようとする暗号攻撃です。この攻撃では、プレーンテキスト、暗号文、または暗号キーに存在するかもしれないパターンを利用し、これらのパターンを使用して暗号を破ろうとします。
相関攻撃の仕組み
相関攻撃は、暗号アルゴリズムの入力と出力間の統計的または数学的な関係を特定することに焦点を当てています。複数のプレーンテキストと暗号文のペアを分析することで、攻撃者はキーのビットやその他の機密情報を導き出そうとします。相関攻撃の一般的な形態の一つが、暗号化中の電力消費を監視してキー情報を推定する電力解析です。
防止のヒント
相関攻撃に対する耐性を強化するため、以下の対策を実施できます:
相関攻撃に耐性のある暗号アルゴリズムとプロトコルを使用する:
- ランダム化された入力または出力: 相関攻撃によって悪用されることがある予測可能なパターンを最小限に抑えるために、ランダム化された入力または出力で設計されたアルゴリズムやプロトコルを検討してください。
- 非線形関数: 入力と出力の間のパターンを見つけることを困難にする非線形関数に依存する暗号アルゴリズムを利用してください。
- キーの分離: 暗号化キーをプレーンテキストや暗号文から分離する暗号システムを採用してください。これにより、攻撃者がキーとデータの間の相関を見つけることを防ぎます。
電力解析攻撃を軽減するために安全なハードウェアとソフトウェアの設計を実施する:
- コンスタントタイムアルゴリズム: 電力変動を通じて情報を漏らさないコンスタントタイムアルゴリズムを使用してください。これらのアルゴリズムは電力消費を一定に保ち、電力解析を通じて攻撃者が機密情報を推測することを困難にします。
- シールドとアイソレーション: 暗号デバイスやシステムを電力解析攻撃から守るために、ハードウェアやソフトウェアの技術を使用してください。これには、機密コンポーネントを隔離すること、電力解析耐性を持つ設計を実装すること、または耐タンパーハードウェアを使用することが含まれます。
暗号ライブラリとツールを定期的に更新する:
- 相関攻撃に対する耐性のある最新の暗号アルゴリズムとプロトコルの進化を常に把握してください。暗号ライブラリとツールを定期的に更新することで、最も安全で最新のバージョンを使用し、相関攻撃に対する耐性のある改善点を享受できます。
相関攻撃の効果は、特定の暗号アルゴリズムと実装によって異なる可能性があることに注意することが重要です。ベストプラクティスに従い、耐性のある対策を実施することで、相関攻撃の成功のリスクは大幅に減少します。
関連用語
- Differential Power Analysis (DPA): 暗号デバイスから機密データを抽出するために電力消費を分析する、相関攻撃の一種です。
- Side-Channel Attack: 通常の操作中にシステムによって意図せず漏洩する情報（電力消費、電磁放射、タイミング情報など）を悪用する攻撃です。
関連用語へのリンク - Differential Power Analysis (DPA) - Side-Channel Attack