Security and Efficiency Analysis of Quantum Private Information Retrieval and Quantum Oblivious Transfer
| Project/Area Number |
20J11484
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 60070:Information security-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
SONG SEUNGHOAN 名古屋大学, 多元数理科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | プライベート情報検索 / 量子プライベート情報検索 / 量子暗号 / 量子秘密分散 / 対象プライベート情報検索 / 通信路容量 / 情報理論的セキュリティ / 秘密分散 |
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| Outline of Research at the Start |
ユーザがデータベースから情報を検索する際, ユーザのプライバシ保護がしばしば要求される. ユーザのプライバシを保護した情報検索は, プライベート情報検索 (PIR) と呼ばれる. さらにデータベースの情報も保護した情報検索は, 紛失通信 (OT) と呼ばれる. 一方, 既存の情報通信の効率や安全性を向上する手段として, 量子通信が注目されている. 本研究では, 安全性と効率の向上を目指し, 量子通信によるPIR及び分散型OTを研究する. 特に, 量子通信を取り入れた上, (1) 複数の攻撃モデルに対して安全なPIR及び分散型OTプロトコルを構成し, (2) 通信効率の理論限界を明らかにする.
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| Outline of Annual Research Achievements |
安全な量子PIRプロトコルの構成とその理論限界の導出のため、今年度は以下の４つのテーマの研究を行った。
- 研究１. 「符号化されたデータベースにおける、量子プライベート情報検索の最適効率導出や最適プロトコル構成」。この研究は昨年度の研究「サーバーが結託する場合の量子プライベート情報検索の最適効率導出や最適プロトコル構成」を拡張した研究であり、符号化されたデータベース上においても安全な量子PIRプロトコルを構成しその理論限界を求めた。フィンランドのAalto大学やドイツのTUMunichの研究者との共同研究として行い、論文誌IEEE Journal on Selected Areas inCommunicationsに掲載した。
- 研究２. 「量子状態を送るための量子プライベート情報検索」。昨年度から同テーマの研究を続け、さらに拡張した。昨年度の研究成果では、純粋状態を送信する量子PIRプロトコルを提案したことに対し、今年度にはそのプロトコルを混合状態まで送信できるように拡張した。現在、論文誌PRX Quantumへ投稿中である。
- 研究３. 「対称プライベート情報検索と非完全秘密分散の同値性」。昨年度の研究成果をまとめ、国際学会2021 IEEE International Symposium on InformationTheoryで発表し、論文誌IEEE Journal on Selected Areas in Communicationsに掲載した。
- 研究４. 「量子対称プライベート情報検索と量子非完全秘密分散との同値性」。研究３の量子拡張として、古典情報を送るための量子対称PIRと量子非完全秘密分散の同値性に関する研究である。この同値性により、量子秘密分散から量子PIRプロトコルの構成とその理論限界の導出が可能になる。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(21 results)
