| Project/Area Number |
18K18054
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 60070:Information security-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
Teruya Tadanori 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (20636972)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 格子暗号 / 格子基底簡約 / 統計 / パラメトリック推定 / Gram-Charlier A型級数展開 / 暗号技術 / 格子 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We investigated whether the randomness assumption captures the sampling algorithm's behavior. The experimental results on SVP Challenge lattices show that this assumption well captured the behavior. Then we constructed a probabilistic evaluation method for sampling algorithms to design efficient algorithms. This method can estimate the probability distribution of the length of the lattice vector output from the input using the Gram-Charlier series expansion. We showed that an upper bound of the estimation error decreases monotonically when the order of expansion increases. We also showed numerical experiments using SVP Challenge lattices. Consequently, our method can estimate with reasonable accuracy.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
格子暗号は耐量子計算機暗号の有力候補である．その安全性は格子問題の困難性が根拠である．代表的な格子問題である最短ベクトル問題は，格子の次元数の増加に対して求解困難性が指数関数的に増大する．しかし，次元数を大きくし過ぎると実用性が喪失する．よって，可能な限り高速な求解法を構築し，その性能を精密に推定することで，安全性と効率性のバランスが取れた次元数を明らかにする必要がある．本研究では，高速な求解法を構築するための部品である格子のサンプリングアルゴリズムの性能を確率的に高精度および高効率に推定する新しい方法を構築した．これにより，安全かつ実用的な格子暗号の実現に一定の貢献ができたと考えられる．
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