セキュアエレメントをライブデモで解説！

2022年2月21日（月）SORACOM IoT Meetup 〜IoTデバイスセキュリティ勉強会！セキュアエレメントを学ぶ〜にて、ソラコム ソリューションアーキテクトの横田が発表した資料「セキュアエレメントをライブデモで解説！」を公開しました。
https://soracom.connpass.com/event/238001/

Transcript

1. セキュアエレメントをライブデモで解説！
   株式会社ソラコム
   ソリューションアーキテクト
   横田峻
   

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2. 自己紹介
   横田峻 (shun)
   ソリューションアーキテクト
   株式会社リコーにて電子回路設計、組
   み込み・B2B向けWebソリューション
   のバックエンド開発などに従事したの
   ち、ソラコムに入社(2019/9)
   得意領域はデバイス、クラウド
   

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3. 今回のデモの概要
   AES 秘密鍵
   Raspberry Pi セキュアエレメント
   内蔵
   暗号化/復号化
   0x1A2B...
   • RaspberryPiとセキュアエレメントでのテキストの暗号化・復号化
   • セキュアエレメント内のAES鍵は読み出すことができないため、暗
   号化/復号化のAPIが提供されている
   • cryptoauthlibで提供されるPythonのライブラリを利用
   

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4. AES暗号方式
   AES 秘密鍵A
   0x1A2B...
   {
   "battery": 54,
   "latitude": 35.652748,
   "longitude": 139.750827
   }
   暗号化
   {
   "battery": 54,
   "latitude": 35.652748,
   "longitude": 139.750827
   }
   復号化
   AES 秘密鍵A
   {
   "battery": 54,
   "latitude": 35.652748,
   "longitude": 139.750827
   }
   復号化
   AES 秘密鍵B
   • 共通鍵暗号方式
   • 同じ鍵で暗号化/復号化を行う
   • 違う鍵だと正しく復号化できない
   

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5. ATECC608B-TNGTLS
   • 利用製品はM5Stack用暗号認証ユニット（ATECC608B）
   • https://www.switch-science.com/catalog/7480/
   • 暗号化チップ : ATECC608B-TNGTLSU-G
   • 対応アルゴリズム方式 : ECC-P256（ECDH、ECDSA）、SHA256、AES128-GCM
   • 通信インターフェース : I2C(Grove互換)、最大バス速度 : 1 Mbps
   • 電源供給電圧 : 5 V DC
   • サイズ : 24 x 24 x 13 mm
   特徴
   • 証明書、KEYがプリインストール済み
   • Trust&GOプラットフォーム対応
   • AWS-IoT、Azure、Googleなどのクラウドプ
   ラットフォームで使用される標準的な証明書
   

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6. 内部EEPROMのデータ構造
   • スロットと呼ばれるパーティション16個
   • 各スロットにバイト列を保存する
   • 各スロットのバイト列の位置をブロックで指定
   スロット
   ブロック
   

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7. 応用例：Arc.jsonの暗号化
   • 事前にSORACOM Arcの認証情報をセキュアエレメントで暗号化
   • 暗号化済みのArc.jsonをデバイスに保存
   • 接続を作るときはセキュアエレメントで復元する
   • 特定のハードウェアからしかArcの接続を作れない仕組み
   0x1A2B...
   暗号化Arc.json
   AES 秘密鍵 ATECC608B
   内蔵
   復号化
   Arc.json
   SORACOM Arc
   

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8. まとめ
   • セキュアエレメントによって重要な情報(秘密鍵等)を読み
   出すことなく利用が可能
   • プロビジョニング済みのATECC608Bならば、プリインの
   鍵や証明書を利用できるので非常に簡単
   • ハードウェアによるセキュリティ強化が意外と簡単に実装
   ができる
   • 触ってみるとわかるのでぜひチャレンジしてみてくださ
   い！
   

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9. 世界中のヒトとモノをつなげ
   共鳴する社会へ
   

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