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CMOS三値論理回路による公開鍵暗号ハードウェアの研究

Research Project

Project/Area Number 17650013
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionJapan Advanced Institute of Science and Technology

Principal Investigator

日比野 靖  Japan Advanced Institute of Science and Technology, 情報科学研究科, 教授 (10251969)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords公開鍵暗号 / ElGamal暗号 / 有限体 / XTR / トレース / 標数 / 三値メモリ / 三値論理 / 論理シミュレータ / TG法
Research Abstract

(1)ハードウェア化に適した新しい公開鍵暗号方式 EIGamalタイプの公開鍵暗号の解読の難性は離散対数問題の困難性を利用したものであり,安全性の確保のためには,元の数が大きな体Fpが用いられる。Lenstraは,整数qの体Fqの6次の拡大体Fq^6の元が,そのトレースをとることにより,2次の拡大体Fq^2の元で表現できることを利用した,新しい公開鍵暗号方式XTR(Efficient and Compact Subgroup of Trace Representation)を提案している。XTRでは,鍵の長さ,暗号文の長さを,安全性を同一に保ちながら,従来の公開鍵暗号の1/3に短縮できる。本研究では,整数qとして,3の奇数巾(q=3^<2k+1>)1を持いること,すなわち標数3の体を用いることにより,体Fqの6次の拡大体Fq^6の元が,そのトレースをとることにより,もとの体Fqの元で表現できることを見いだした。この標数3の体を用いるXTRでは,LenstraのXTRより,鍵の長さ,暗号文の長さをさらに1/2に短縮できる。さらに,標数3の体の実装に,三値論理を用いることにより,効率のよいハードウェア実装が可能なことを示し,ソフトウェア実装に比べ約100倍の高性能化が図れることを示した。
(2)完全CMOS動作する三値メモリ素子の考案と評価 上記ハードウェアを実現するために,CMOS動作する論理回路については,H18年度実績で示したように,Olson法を発展させたTG法を考案することにより解決できた。しかし,メモリについては完全CMOS動作をする三値メモリ素子が存在していなかった。「先に考案したCMOS動作をする三値インバータを基本要素として,マスター・スレーブ型の三値ラッチ,および三値スタティックメモリ素子を構成し,完全CMOS動作をすることを確認した。ハードウェア量を比較するため,9digit×9wordの三値メモリと,16bit×9wordの二値メモリを比較したところ,トランジスタ数で16パーセント程度の増加で収まり,配線量は1/2となることが判った

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2006 2005

All Journal Article (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] 完全CMOS動作をする三値メモリシステムの一実現法2008

    • Author(s)
      塩田 達彦、日比野 靖
    • Journal Title

      電子情報通信学会多値論理とそめ応用研究会技術研究報告 Vol.MVL-08No.1

      Pages: 17-22

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 値独立なシミュレータカーネルを用いた3値論理シミュレータの実装2006

    • Author(s)
      和田 崇臣, 日比野 靖
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.106, No. 32

      Pages: 13-18

    • NAID

      10018153116

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] An architecture for Elliptic Curve Cryptograph Computation,2005

    • Author(s)
      Masaaki Shirase, Yasushi Hibino
    • Journal Title

      Architecture News, ACM SIGARCH Computer Vol.33,Issue 1

      Pages: 124-133

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] CMOSトランスファーゲートによる三値論理回路とその構成法2005

    • Author(s)
      白勢 政明, 日比野 靖
    • Journal Title

      多値技法 Vol.MLV-05,No.1

      Pages: 80-89

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 標数3の体でのXTR2005

    • Author(s)
      白勢 政明, 日比野 靖
    • Journal Title

      信学技法(ISEC2005-3) Vol.105,No.51

      Pages: 17-24

    • NAID

      10016434050

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] XTRに適したディジタル署名方式2005

    • Author(s)
      白勢 政明, 日比野 靖
    • Journal Title

      信学技法(ISEC2005-96) Vol.105 No.395

      Pages: 39-44

    • NAID

      110004018553

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 三値論理関数回路2006

    • Inventor(s)
      日比野, 白勢
    • Industrial Property Rights Holder
      北陸先端大
    • Filing Date
      2006-01-31
    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 三値論理関数回路及び多値論理関数回路2005

    • Inventor(s)
      日比野 靖, 白勢 政明
    • Industrial Property Rights Holder
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Filing Date
      2005-01-06
    • Acquisition Date
      2006-10-27
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 三値論理関数回路および多値論理関数回路2005

    • Inventor(s)
      日比野, 白勢
    • Industrial Property Rights Holder
      北陸先端大
    • Industrial Property Number
      2005-001866
    • Filing Date
      2005
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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