MIT、公開鍵暗号を高速かつ低消費電力で処理する専用チップを開発

　マサチューセッツ工科大学(MIT)は12日(米国時間)、楕円曲線暗号の処理に特化した暗号処理チップを作製することで、ソフトで実行した場合に比して公開鍵暗号方式処理で最大500倍高速に、メモリ消費量は10分の1以下、消費電力は400分の1を実現可能とする論文を発表した。同技術は、無数の小型デバイスを利用するIoT分野において、省電力性とセキュリティのトレードオフを解決する足がかりになるという。

　MITが試作したチップは、CPU部分に暗号処理回路を同居させたもので、楕円曲線暗号を用い、暗号鍵長は最大256bitをサポートする。従来ソフトウェアで実行されていた公開鍵暗号方式にかかわる処理を、専用回路で高速かつ省電力に実行することを狙ったものだ。

　くわえて、通常では暗号化回路のみとなる専用回路もあえて暗号化と復号化回路を別々に実装している。これにより、ダイ面積は10%ほど増加するものの、消費電力は暗号化回路のみの場合の半分として、IoTデバイスに望まれる性質を追求している。

　また、あらゆる楕円曲線暗号を処理を可能とした点も特徴的だ。楕円曲線暗号方式では、「どの楕円曲線がより望ましいか」という点でいまだに専門家の中で議論があるが、将来的に新しい楕円曲線が提案された場合にも対応が可能となる。農場やダム、橋りょうなど、非常に広域にセンサーデバイスを設置するケースではハードウェア変更のコストは多大となるため、この性質は経済的に好ましいといえるだろう。

　チップに同居する暗号処理回路は不要な時に電源を供給しないということも可能で、CPU部分の「足を引っ張る」ということもないとされる。

　　IoTの分野では、概して多くのセンサーが用いられるが、こうしたデバイスはネットワークに接続されているために、セキュリティも軽視できない。しかし、m/μWオーダーで稼働するデバイスも多く、セキュリティと省電力性を両立する技術が求められる。そのため、ZigBeeをはじめとするオーバーヘッドを削減した通信プロトコルの開発など、さまざまなアプローチで性能向上が試みられている(具体的事例については過去記事も参照"環境から「収穫」した電力で自立するデバイス")。