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Study on Substring Symmetric Searchable Encryption based on Finite Automata

Research Project

Project/Area Number 17K00183
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Information security
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Yamamoto Hiroaki  信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (10182643)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords検索可能暗号 / 情報セキュリティ / 情報検索 / 暗号プロトコル / プライバシー保護 / 共通鍵暗号方式 / 有限オートマトン / 部分文字列検索 / 正規表現 / DAWG / ファクターオラクル / 文字列検索 / 共通鍵暗号
Outline of Final Research Achievements

Searchable symmetric encryption (SSE) is a search scheme to search encrypted documents without decrypting them. In this research, we obtained the following results.
(1) We showed an efficient and secure dynamic SSE scheme using a Bloom filter based on keywords. Furthermore, we improved the proposed SSE scheme to be a verifiable one.(2) We newly designed a augmented DAWG(directed acyclic word graph) and factor oracle and developed a new substring SSE which can search for all substrings contained in a given text.(3) For a regular expression matching problem, we showed a new SSE scheme.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

クラウドサービスの発展により、ユーザが外部サーバにデータを保存し、利用する形態が拡大している。そのため、第3者だけでなく、サーバ管理者に対してもデータの内容を漏らさずに安全に利用できる仕組みの重要性が高まっている。情報化社会の発展において、企業等における機密情報や個人情報の漏洩は大きな妨げとなる。本研究成果は、外部サーバを利用した安全な検索を提供するもので、この分野の発展に寄与すると思われる。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] A New Finite Automata Construction Using a Prefix and a Suffix of Regular Expressions2021

    • Author(s)
      Hiroaki Yamamoto, Hiroshi Fujiwara
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E104.D Issue: 3 Pages: 381-388

    • DOI

      10.1587/transinf.2020FCP0010

    • NAID

      130007993136

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • Year and Date
      2021-03-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Space-Efficient and Secure Substring Searchable Symmetric Encryption Using an Improved DAWG2019

    • Author(s)
      Yamamoto Hiroaki、Wachi Yoshihiro、Fujiwara Hiroshi
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 11821 Pages: 130-148

    • DOI

      10.1007/978-3-030-31919-9_8

    • ISBN
      9783030319182, 9783030319199
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A faster algorithm for finding shortest substring matches of a regular expression2019

    • Author(s)
      Yamamoto Hiroaki
    • Journal Title

      Information Processing Letters

      Volume: 143 Pages: 56-60

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2018.12.001

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Practical and Secure Searchable Symmetric Encryption with a Small Index2017

    • Author(s)
      Miyoshi Ryuji、Yamamoto Hiroaki、Fujiwara Hiroshi、Miyazaki Takashi
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 10674 Pages: 53-69

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70290-2_4

    • ISBN
      9783319702896, 9783319702902
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ProVerifによる検索可能暗号の形式的安全性検証について2022

    • Author(s)
      鈴木孝誠,山本博章,三重野武彦,荒井研一,岡崎裕之,布田裕一
    • Organizer
      SCIS2022
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ユーザの持つメモリが定数な検証可能な動的検索可能暗号2022

    • Author(s)
      小澤響平,山本博章,藤原洋志
    • Organizer
      SCIS2022
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficient Verifiable Dynamic Searchable Symmetric Encryption with a Tree-based Index (Poster)2021

    • Author(s)
      Kyohei Ozawa, Ryuji Miyoshi, Hiroaki Yamamoto
    • Organizer
      IWSEC2021
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      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 正規表現に対する検索可能暗号の改良2021

    • Author(s)
      伊藤天啓、山本博章、藤原洋志
    • Organizer
      SCIS2021
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 動的データに向けた部分文字列検索可能暗号2021

    • Author(s)
      藤村享平、山本博章、藤原洋志
    • Organizer
      SCIS2021
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] DAWGに基づいた部分文字列検索可能暗号の改善2021

    • Author(s)
      小田亮輔、山本博章、藤原洋志
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
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  • [Presentation] 検証可能な機能に向けた検索可能暗号2021

    • Author(s)
      小澤響平、山本博章、藤原洋志
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ファクターオラクルを用いた部分文字列検索可能暗号2020

    • Author(s)
      藤村享平、山本博章、藤原洋志
    • Organizer
      SCIS 2020
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 正規表現検索に向けた検索可能暗号の提案2020

    • Author(s)
      伊藤天啓、山本博章、藤原洋志
    • Organizer
      SCIS 2020
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  • [Presentation] ファクターオラクルの拡張と文字列照合問題への応用2019

    • Author(s)
      大井恒平,和智吉弘、山本博章,藤原洋志
    • Organizer
      冬のLAシンポジウム
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Backward安全に向けた検索可能暗号の改良2019

    • Author(s)
      三好竜司,山本博章
    • Organizer
      SCIS2019
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 並列処理かつ動的データに向けた検索可能暗号の改良2018

    • Author(s)
      三好竜司,山本博章
    • Organizer
      CSS2018
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  • [Presentation] ファクターオラクルの拡張と実験的評価2018

    • Author(s)
      大井恒平,山本博章,藤原洋志
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      情報科学技術フォーラム(FIT2018)
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 並列処理に向けた検索可能暗号の改良2018

    • Author(s)
      三好竜司,山本博章
    • Organizer
      平成30年度電子情報通信学会信越支部大会
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  • [Presentation] GPUに向けた並列マルチパターン照合アルゴリズム2018

    • Author(s)
      佐藤明幸,増田康行、山本博章,宮崎敬
    • Organizer
      平成30年度電子情報通信学会信越支部大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ファクターオラクルの拡張2018

    • Author(s)
      大井恒平,山本博章,藤原洋志
    • Organizer
      夏のLAシンポジウム
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] オートマトンを用いた部分文字列検索可能暗号2018

    • Author(s)
      和智吉弘,山本博章,藤原洋志,宮嵜敬
    • Organizer
      SCIS2018
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 省スペースに向けた検索可能暗号の改良2017

    • Author(s)
      三好竜司,山本博章,藤原洋志
    • Organizer
      電子情報通信学会信越支部大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張位置ヒープ木を用いた文字列検索2017

    • Author(s)
      大井恒平,山本博章,藤原洋志
    • Organizer
      電子情報通信学会信越支部大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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