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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! マイコン内蔵必威体育精装版 セキュリティ機能の研究 第2 回 暗号化通信に欠かせない! 乱数生成器RNG 中森 章 　今回は，暗号化通信などで欠かせない乱数生成器 ●ホントの乱数を得るのはかなりムズい を紹介します．いい乱数値を得るのは，意外と簡単 　乱数はリング?オシレータからのクロックで動作す ではありませんので，半導体メーカの腕の見せどこ るシフト?レジスタから生成されます．リング?オシ ろです． （編集部） レータの周波数は不安定なので，それによって生成さ れるシフト値はそれなりにいい値（適度にばらつく） 乱数生成器とは になるそうです．しかし，こうやって作られる乱数は 再現しやすい（攻撃を受けやすい）ので，米国の国立 　乱数生成器RNG（RandomNumberGenerator）は， 標準技術研究所（NationalInstituteofStandardsand その名の通り乱数を生成できます．乱数は予測不可能 Technology：NIST）で認められた疑似乱数の種（シー な値の生成が必要な以下のような用途に使えます． ド）にすることが推奨されています．これは，DESや 暗号鍵の種となるデータ生成 SHA-1で乱数をさらに暗号化することであると考え ? 個人認証用のユニークなIDとして利用 られます． ? より乱雑さの高い乱数を生成する種（エントロ 　また，別の乱雑さ（エントロピー）を生成する資源 ? ピー生成） と共にRNGを使って疑似乱数の種を生成することも シミュレーションや暗号用の初期値生成 推奨されています．たとえば，時計の時刻，マウスや ? シミュレーション実験のランダムなデータ生成 キーボード（タッチパネル）の移動距離などをエント ? （モンテカルロ?シミュレーション） ロピーとして与えて乱数生成を行うことができます． 法則性/規則性を伴わない現象の将来予測 ? 膨大な資料からの無作為なデータ抽出（確率的に ●乱数生成の基本動作 ? 発生する値生成，代表値生成） 　リセット後，シフト?レジスタはシフト動作を開始 キャンペーンやプロモーションでの利用（抽選番号） しますが，RNGA制御レジスタのGOビットがセット ? 　本連載のターゲット?マイコンKinetis（フリース されるまでは，RNGA出力レジスタへの出力は行わ ケール?セミコンダクタ）におけるRNGモジュールの れません．GOビットがセットされた後は，システム? 正 式 名 称 はRNGA（RandomNumberGenerator クロックの256サイクルごとにRNGA出力レジスタが Accelerator：乱数生成の加速装置）といいます．ディ 更新されます（シフト?レジスタからの転送）．ただ ジタル署名のための連邦情報処理標準（Digital し，RNGA出力レジスタを読み出すまでは新たな更 SignatureStandard）で定義された暗号鍵の元になる 新は行われません．また，RNGAエントロピー?レ 乱数を生成します．乱数は32ビット長です． ジスタに適切な値を書き込むことで生