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A Study on Secret Key Sharing Based on Radio Reciprocity

Research Project

Project/Area Number 20560354
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

OHIRA Takashi  Toyohashi University of Technology, 大学院・工学研究科, 教授 (30395066)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) UEHARA Hideyuki  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00293754)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2010: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords暗号 / セキュリティ / 電波 / ゆらぎ / 相反定理 / 秘密鍵 / 電波ゆらぎ / 空間相反定理 / 可変指向性アンテナ / プライバシ増幅 / 秘匿通信 / 盗聴耐性 / 直交偏波 / 可変指向性 / 相互情報量 / バラクタダイオード / レイトレース / 無線セキュリティ / 秘匿条件 / スティックメモリ / 鍵一致率
Research Abstract

This project worked on how to share a secret key between communication parties. To enhance the security, we assumed an eavesdropper located nearby and estimate correlation between the keys generated in the eavesdropper and in regular terminals. We proposed a new technique on smart antenna structure and signal processing procedure that can reduce such correlation. We also carried out an experiment where the concept was successfully proved.

Report

(4 results)
  • 2010 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (25 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] エスパアンテナを用いた秘密鍵生成共有方式の雑音耐性と盗聴耐性を高める指向性選択2011

    • Author(s)
      長谷川拓, 斎藤隆史, 植松和正, 成田譲二, 上原秀幸, 大平孝
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B Vol.J94-B, No.2

      Pages: 214-225

    • NAID

      110008440374

    • Related Report
      2010 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エスパアンテナを用いた秘密鍵生成共有方式の雑音耐性と盗聴耐性を高める指向性選択2011

    • Author(s)
      長谷川拓, 斎藤隆史, 植松和正, 成田譲二, 上原秀幸, 大平 孝
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌

      Volume: J94-B Pages: 214-225

    • NAID

      110008440374

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      2010 Annual Research Report
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  • [Presentation] エスパアンテナを用いた無線秘密鍵生成システムの実証実験2011

    • Author(s)
      植松和正, 斎藤隆史, 上原秀幸, 大平 孝
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ伝播研究会
    • Place of Presentation
      茨城大学
    • Year and Date
      2011-03-04
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  • [Presentation] エスパアンテナを用いた無線秘密鍵生成システムの実証実験2011

    • Author(s)
      植松和正, 斎藤隆史, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,AP2010-186,pp.77-82
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      2010 Final Research Report
  • [Presentation] 2素子エスパアンテナの指向性可変性能の素子長・素子間隔依存性2010

    • Author(s)
      森 翔太, 菊池祐樹, 高谷侑希, タンソパンナー, 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平 孝
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ伝播研究会
    • Place of Presentation
      福井大学
    • Year and Date
      2010-11-12
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  • [Presentation] A New Scheme for Anti-Tapping Tolerance Enhancement in Wireless Secret Key Generator Utilizing Horizontally-Polarized ESPAR Antennas2010

    • Author(s)
      Takafumi SAITO, Kazumasa UEMATSU, Taku HASEGAWA, Hideyuki UEHARA, Takashi OHIRA
    • Organizer
      Asia-Pacific Radio Science Conference
    • Place of Presentation
      Toyama University
    • Year and Date
      2010-09-23
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    • Author(s)
      森翔太, 菊池祐樹, タンソパンナー, 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平 孝
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ伝播研究会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      2010-06-24
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  • [Presentation] Maxwellian Approach to Secret Key Generation (invited as keynote)2010

    • Author(s)
      Takashi OHIRA
    • Organizer
      Indonesia-Malaysia Microwave Antenna Conference
    • Place of Presentation
      University of Indonesia
    • Year and Date
      2010-06-11
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  • [Presentation] 2素子エスパアンテナの指向性可変性能の素子長・素子間隔依存性2010

    • Author(s)
      森翔太, 菊池祐樹, 高谷侑希, タンソパンナー, 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      AP2010-111,pp.113-118
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  • [Presentation] A New Scheme for Anti-Tapping Tolerance Enhancement in Wireless Secret Key Generator Utilizing Horizontally-Polarized ESPAR Antennas2010

    • Author(s)
      斎藤隆史, 植松和正, 長谷川拓, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      2010 Asia-Pasific Radio Science Conference (AP-RASC'10), CBDEFK1-4
    • Place of Presentation
      Toyama, Japan
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  • [Presentation] Maxwellian approach to secret key generation (invited as keynote)2010

    • Author(s)
      大平孝
    • Organizer
      Indonesia-Malaysia Microwave Antenna Conference, IMMAC2010
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      Plenary Session, Depok
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  • [Presentation] 平行平板エスパアンテナの指向性可変特性2010

    • Author(s)
      森翔太, 菊池祐樹, タンソパンナー, 坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,MW2010-26,pp.1-6
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  • [Presentation] Oscillator Q factor formula in circuit immittance domain to fit Leeson's spectrum model2009

    • Author(s)
      大平孝
    • Organizer
      Asia-Pacific Microwave Conference
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2009-12-09
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  • [Presentation] Variable beamforming characterization of a 3-element dipole ESPAR antenna from a complexity-of-directivity viewpoint2009

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      N.Sakai, H.Uehara, T.Ohira
    • Organizer
      Asia-Pacific Microwave Conference
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2009-12-09
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Razavi's oscillator theory interpreted in RF circuit port impedance domain to harmonize with Leeson's sideband noise spectrum model2009

    • Author(s)
      大平孝
    • Organizer
      European Microwave Conference
    • Place of Presentation
      Rome
    • Year and Date
      2009-10-01
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 両端末に3素子エスパアンテナを用いた秘密鍵共有システムにおける盗聴耐性に与える直接波の影響2009

    • Author(s)
      斎藤隆史, 植松和正, 長谷川拓, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2009-09-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 両端末にエスパアンテナを用いた秘密鍵共有システムに対する盗聴方法2009

    • Author(s)
      植松和正, 長谷川拓, 成田譲二, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2009-03-17
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 3素子エスパアンテナの水平面内指向性の測定2009

    • Author(s)
      坂井尚貴, 三谷友彦, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会宇宙太陽発電研究会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2009-03-16
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] エスパアンテナを用いた秘密鍵共有システムにおいて秘匿条件付相互情報量Imacを高めるための指向性セット選択法2009

    • Author(s)
      長谷川拓, 成田譲二, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-01-23
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Variable Beamforming Characterization of a 3-Element Dipole ESPAR Antenna from a Complexity-of-Directivity Viewpoint2009

    • Author(s)
      坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      Asia-Pacific Microwave Conference 2009 (APMC2009)
    • Place of Presentation
      Suntec City, Singapore
    • Related Report
      2010 Final Research Report
  • [Presentation] 3素子エスパアンテナの水平面内指向性の測定およびモーメント法解析2009

    • Author(s)
      坂井尚貴, 三谷友彦, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,SPS2008-23,pp25-30
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      2010 Final Research Report
  • [Presentation] エスパアンテナを用いた秘密鍵共有システムにおいて秘匿条件付相互情報量Imacを高めるための指向性セット選択法2009

    • Author(s)
      長谷川拓, 成田譲二, 上原秀幸, 大平孝
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      電子情報通信学会技術報告,SIP2008-124~163,pp161-166
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  • [Presentation] 3素子エスパアンテナの試作と性能評価実験2008

    • Author(s)
      坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ伝播研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2008-07-25
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 平面エスパアンテナが張ることができる複素指向性空間の次元数2008

    • Author(s)
      坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ伝播研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館
    • Year and Date
      2008-06-19
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 3素子エスパアンテナの試作と性能評価実験2008

    • Author(s)
      坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,AP2008-66,pp165-170
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  • [Presentation] 平面エスパアンテナが張ることができる複素指向性空間の次元数2008

    • Author(s)
      坂井尚貴, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,AP2008-33,pp23-28
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      2010 Final Research Report
  • [Presentation] 両端末に3素子エスパアンテナを用いた秘密鍵共有システムにおける秘匿条件付き相互情報量2008

    • Author(s)
      長谷川拓, 成田譲二, 上原秀幸, 大平孝
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,RCS2008-3,pp13-18
    • Related Report
      2010 Final Research Report
  • [Remarks] ホームページ等

    • URL

      http://www.comm.ee.tut.ac.jp//we/

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      2010 Final Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.comm.ee.tut.ac.jp//we/

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      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.comm.ics.tut.ac.jp/main/

    • Related Report
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.comm.ics.tut.ac.jp/main/index2.html

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 秘密鍵生成方法及びその装置2010

    • Inventor(s)
      大平孝、上原秀幸、斎藤隆史、植松和正、長谷川拓
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学
    • Industrial Property Number
      2010-042176
    • Filing Date
      2010-02-26
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      大平孝, 上原秀幸, 齋藤隆史, 植松和正, 長谷川拓
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学
    • Filing Date
      2010-02-26
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 秘密鍵共有通信システム及び通信方法2009

    • Inventor(s)
      大平孝、成田譲二、長谷川拓
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学
    • Industrial Property Number
      2009-005563
    • Filing Date
      2009-01-14
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      2010 Final Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 秘密鍵共有通信システム及び通信方法2009

    • Inventor(s)
      長谷川拓成田譲二大平孝
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学
    • Filing Date
      2009-01-14
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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