研究者詳細 - 山内　利宏

MISC - 山内　利宏

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OP-TEEにおけるTA内のバッファオーバフローを利用した攻撃に対する防御手法の設計と実装

芝海人, 葛野弘樹, 山内利宏

2023年暗号と情報セキュリティシンポジウム（SCIS2023）論文集 2023年1月

LKMを介したシステムコールのアクセス制御におけるSeccompフィルタ生成手法の改善と評価

柚木孝文, 吉元亮太, 山内利宏

2023年暗号と情報セキュリティシンポジウム（SCIS2023）論文集 2023年1月

Foreward. 招待

Toshihiro Yamauchi

IEICE Transactions on Information and Systems E105-D ( 12 ) 1998 - 1998 2022年12月

OP-TEEにおけるTA内のバッファオーバフローを利用した攻撃に対する防御手法の設計

芝海人, 葛野弘樹, 山内利宏

情報処理学会シンポジウムシリーズコンピュータセキュリティシンポジウム 2022 (CSS2022) 論文集 2022 872 - 878 2022年10月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

TEE システムは，Linux や Android などの Rich OS が動作する Normal World とこれらの OS から直接アクセスすることのできない Secure World を提供する．Secure World 内に機密情報の保存やセキュリティ処理を実装することにより，機密情報の漏洩やセキュリティ処理の改ざんを防止できる．しかし，Secure World 内に脆弱性がある場合，TEE システムは Normal World からの攻撃により侵害されてしまう．特に，Trusted Application（以降，TA）は Secure World 内で脆弱性が多く報告されている．そこで，本研究では，広く使われている TEE システムの一つである OP-TEE に着目し，TA におけるスタックバッファオーバフローの脆弱性に起因する問題点について説明する．この問題点に対処するために，TA におけるスタックバッファオーバフローの防御機構について提案する．提案手法では，TA の関数内で使用されるローカル変数のサイズと TA の関数へ渡される値を比較することでスタックバッファオーバフローの検知を行う．
TEE systems provide Normal World (NW) running Rich OS such as Linux and Android, and Secure World (SW) that cannot be directly accessed by the OS. By storing confidential information and implementing security processes in SW, leakages of confidential information and tampering with security processes can be prevented. However, if there is a vulnerability in SW, TEE systems can be compromised by attacks from NW. In particular, Trusted Application (TA) vulnerabilities in SW have been reported. In this study, we focus on OP-TEE, one of the widely-used TEE systems, and explain the problems caused by the stack buffer overflow vulnerability in TA. To address this problem, we propose a prevention method for stack buffer overflows in TA. The proposed method detects stack buffer overflows by comparing the size of a local variable used in a TA function with the value passed to the TA function.

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Androidにおける意図しないWebサイト遷移の誤検知の削減手法

戎恒司, 折戸凛太郎, 山内利宏

コンピュータセキュリティシンポジウム 2022 (CSS2022)論文集 2022 1186 - 1193 2022年10月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

Android において，リダイレクトにより利用者の意図しない Web サイト（以降，悪性 Web サイト）へ誘導する攻撃が存在する．この攻撃への対策として，悪性 Web サイトへの遷移を検知する手法（以降，従来手法）が提案されている．従来手法では，悪性 Web サイトへの遷移の特徴として，リダイレクトによって Web サイトが短時間に連続して切り替わることに着目し，Web ブラウザの URL バーの切り替わり間隔を利用して，悪性 Web サイトへの遷移を検知している．しかし，スワイプなどの利用者の操作によって，良性 Web サイトにおいても，URL バーが短時間で連続して切り替わる場合がある．従来手法は，この切り替わりを悪性 Web サイトへの遷移であると判別し，多くの誤検知を発生させてしまう．本稿では，従来手法で発生する誤検知を削減する手法（以降，提案手法）を提案する．提案手法は，従来手法の誤検知の原因となる利用者の操作を判別し，この操作による遷移を悪性 Web サイトへの遷移でないと判別する．提案手法の評価により，提案手法が従来手法で発生する誤検知を大幅に削減できることを示す．
One of the attacks targeting Android users is redirecting them to unwanted websites. This attack causes multiple redirections in a short time. Based on this feature, a previous study has proposed a detection method of redirection to unwanted websites focusing on URL bar switching intervals. However, in legitimate websites, user interactions such as swiping may switch the URL bar multiple times in a short time. The previous method falsely detects this switching as the redirection to unwanted websites, resulting in many false positives. In this paper, we propose a method for reducing false positives in the previous detection method. The proposed method discriminates user interaction that causes false positives in the previous detection method. An evaluation of our method indicates that our method can significantly reduce false positives discriminated by the previous method.

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オープンソースソフトウェアに対するセキュリティリスク指標の提案と評価

葛野弘樹, 矢野智彦, 山内利宏

コンピュータセキュリティシンポジウム 2022 (CSS2022)論文集 2022 784 - 791 2022年10月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

オープンソースソフトウェア（OSS）を用いた情報システムが主流となり，OSS に対するセキュリティ対策は急務である．OSS の開発は開発者コミュニティが担うことが多く，利用者による独自の修正は容易ではない．また，OSS に脆弱性が発見された場合において，情報システムの利用環境毎に脆弱性への対応が必要であるかの判断は難しい．既存のセキュリティ研究では，ソフトウェアの脆弱性の分類，脆弱性の危険性の推定，ならびに脆弱性の攻撃利用可能性に関する解析手法が提案されている．しかし，運用中の情報システムで利用中の OSS の脆弱性や開発状況を分析し，攻撃を受ける可能性の把握や，脆弱性が発見された際に危険性の有無を判断することは困難であり，依然として課題である．本稿では，このような課題を解決するため，OSS のセキュリティリスク指標を提案し，情報システムで利用する OSS の危険性の継続的な把握を可能とする．提案手法では，脆弱性に関する情報と OSS の開発状況を結び付け，セキュリティリスク指標を算出可能とする．情報システムの運用において，提案する OSS のセキュリティリスク指標をセキュリティ対策の判断基準として用いることで，セキュリティ保守の実施判断に利用可能になる．評価においては，提案するセキュリティリスク指標を用いて，複数の OSS に対して危険性を把握可能か検証を行った．また，Linux ディストリビューションに提案手法を適用し， OSS のセキュリティリスク指標の算出にかかるコストを検証した．
Open source software (OSS) become a software mainstream. The security of OSS is an important topic for information systems using OSS. When vulnerabilities are discovered in OSS, it is difficult to fix or address OSS for each information system environment. Existing security studies proposed classifying vulnerabilities, estimating vulnerability risks, and analyzing vulnerability exploitability. However, it is still difficult to understand the vulnerabilities threat, and development status of OSS used in information systems operation. The challenge is to determine whether vulnerabilities and OSS development status are dangerous or not. In this paper, we propose a security risk Indication for OSS to tackle these problems. The proposed method calculates security risk indications by combining vulnerability information and the development status of OSS. The proposed security risk Indication of OSS as a criterion for security measures in the operation of information systems. In the evaluation, we verified whether the proposed security risk indication can be used to identify the threats of multiple OSS and the cost of calculating security risk indications.

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機械学習を用いたIoT機器向けセキュアOSの設計

三木雅登, 山内利宏

情報処理学会シンポジウムシリーズコンピュータセキュリティシンポジウム 2022 (CSS2022) 論文集 2022 546 - 553 2022年10月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

Internet of Things（IoT）機器はセキュリティの強化が必要である．しかし，Linux を搭載する IoT 機器はほとんどの場合，Linux に組み込まれたセキュリティ機能である Linux Security Modules（LSM）ベースの既存のセキュア OS を適用していない．既存の LSM ベースのセキュア OS は，適用可否がシステムに搭載されるファイルシステムに依存する．また，既存のLSMベースのセキュア OS は初期設定でリモートログインによる攻撃を防御できない場合がある．そこで，本研究では，これらの課題を克服するために，システムを保護できる軽量な設定情報を自動生成してメモリに配置する手法を検討した．近年の機械学習の応用実績から，機械学習はシステムの動作と保護を両立する軽量な識別器の自動生成が可能であると期待できる．このため，LSM ベースのセキュア OS におけるアクセス制御に機械学習を利用する有効性は高いと推察する．本稿では，機械学習を用いた LSM ベースのセキュア OS の設計について述べる．また，設計した LSM ベースのセキュア OS がファイルシステムと初期設定における課題を克服する手法を検討する．
It is essential to enhance security of IoT devices, however, few IoT devices using Linux apply existing Linux Security Modules (LSM)-based MAC systems. Some of them cannot be applied on systems using certain file systems and protect systems from remote login attacks with default configurations. In this research, we propose a method of the automatic generation of lightweight configuration to protect the systems, and storing it on memory with valid measures to handle those problems. Considering recent achievements of machine learning application, it will be possible to automatically generate a proper and lightweight classifier by machine learning. Therefore, we infer that the effectiveness of applying machine learning to LSM-based MAC system is high. In this paper, we explain our design of these measures using machine learning and LSM. We also examine how to solve problems caused by file systems and the default configuration in LSM-based MAC system we designed.

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権限情報の動的な再配置による特権昇格攻撃防止手法の提案と評価

葛野弘樹, 山内利宏

第21回情報科学技術フォーラム講演論文集 4 25 - 32 2022年9月

10GbE環境における通信処理性能の分析

西本伊織, 加藤純, 佐藤充, 中島耕太, 山内利宏, 乃村能成, 谷口秀夫

第21回情報科学技術フォーラム講演論文集 4 215 - 216 2022年9月

仮想計算機モニタによるシステムコール検知箇所の推定

大森卓, 佐藤将也, 山内利宏, 谷口秀夫

第21回情報科学技術フォーラム講演論文集 4 153 - 154 2022年9月

IoT機器におけるセキュアOSの適用可否と保護機能の評価

三木雅登, 山内利宏

第21回情報科学技術フォーラム講演論文集 4 147 - 150 2022年9月

Towards (Re)constructing Attack Flow from Threat Report

Shota Fujii, Nobutaka Kawaguchi, Tomohiro Shigemoto, Toshihiro Yamauchi

31st USENIX Security Symposium Poster Session (USENIX Security '22 Posters),Poster 2022年8月

Visualization Result of String-based CPU Architecture Independent IoT Malware Clustering

Yutaro Osako, Toshihiro Yamauchi, Katsunari Yoshioka, Takuya Fujihashi, Takashi Watanabe, Shunsuke Saruwatari

Network and Distributed System Security Symposium (NDSS 2022),Poster 2022年4月

正常通信への影響を考慮したURLシグネチャの自動生成および影響評価システムの設計と実装

藤井翔太, 藤井翔太, 川口信隆, 小島将耶, 鈴木智也, 山内利宏

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2022 2022年3月

カーネルにおけるMemory Protection Keyを用いたカーネルデータ保護機構の拡張性検討と性能評価

葛野弘樹, 山内利宏

情報処理学会研究報告(Web) 2022 ( DPS-190 ) 2022年3月

監視プログラムのデバッグレジスタ利用をAPから隠蔽する手法の比較評価

仲村亮祐, 山内利宏, 佐藤将也, 谷口秀夫

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2022 2022年3月

揮発性/不揮発性メモリのアクセス速度差を考慮したOFF2Fの性能予測

額田哲彰, 山内利宏, 谷口秀夫

情報処理学会第84回全国大会講演論文集 2022 ( 1 ) 121 - 122 2022年1月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

揮発性メモリと不揮発性メモリ（以降，NVメモリ）を混載した計算機における新たな実行ファイル形式（OFF2F：Object File Format consisting of 2 Files）が提案されている．OFF2Fは，読み出しのみ行われるテキスト部をNVメモリ上に格納することで，テキスト部の要求時ページング（以降，ODP）処理を高速化する．一方で，揮発性メモリに比べ，NVメモリはアクセス速度が低速である．そこで本稿では，平均メモリアクセス速度を定式化し，NVメモリの低速なアクセス速度による実行時間の増加量とODP処理の高速化による実行時間の減少量を比較することで，OFF2Fの有効性を示す．

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VMMを用いたプログラム実行時の証拠取得機能における取得対象の拡張と改ざん耐性の向上

伊藤寛史, 中村徹, 磯原隆将, 山内利宏

2022年暗号と情報セキュリティシンポジウム論文集,電子媒体 2022年1月

オンラインサンドボックスにおけるMITRE ATT&CKマッピング機能に係る実態調査

藤井翔太, 山岸伶, 山内利宏

2022年暗号と情報セキュリティシンポジウム論文集,電子媒体 2022年1月

Tenderにおける資源プール利用可否機能の評価

林里咲, 山内利宏, 谷口秀夫

情報処理学会第84回全国大会講演論文集 2022 ( 1 ) 117 - 118 2022年1月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

Tenderは，資源プール機能によりプロセス生成処理を高速化している．また，資源プール利用可否機能により資源プール機能の選択利用が可能である．近年の計算機では様々なサービスが動作するため，優先してプロセス生成を高速化したいサービス（以降，優先サービス）と，そうでないサービス（以降，非優先サービス）が共存する．それぞれのサービスのプロセス生成に必要な資源が重複した場合に，優先サービスと非優先サービスの資源プール機能利用が競合し，優先サービスが資源プール機能を有効利用できない場合が発生する．本稿では，資源プール利用可否機能により優先サービスが資源プール機能を有効利用し，性能の低下を防ぐ効果を示す．

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