Proposal and implementation of privacy-enhancing authentications on blockchain
| Project/Area Number |
22K12027
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60070:Information security-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中西 透 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50304332)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | プライバシー保護 / 認証 / ブロックチェーン / プライバシー / 匿名認証 |
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| Outline of Research at the Start |
オープンに情報管理するブロックチェーンでは，ユーザのプライバシー保護が問題となるため，匿名認証技術が近年盛んに研究されている．本研究では，パーミッションド型ブロックチェーンおよびパーミションレス型ブロックチェーンそれぞれに対応した匿名認証を実現するために，それらの実用化に際して必要となる機能をもつ効率的な方式を提案し，実装によりその実用性を評価する． さらに，そのベースとなる匿名認証技術やゼロ知識証明技術の検討も行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブロックチェーンでは，オープンに情報にアクセスできるため，ユーザのプライバシー保護が問題となる．そこで，IDを秘匿しながら正規ユーザかを確認できる匿名認証技術が近年盛んに研究されている．ブロックチェーンは，パーミッションレス型とパーミッションド型に分かれる．パーミッションレス型では，参加ノードがオープンであり誰でもが参加できる．一方，パーミッションド型では，参加者が許可された者のみに限定される．本研究では，パーミッションド型ブロックチェーンに対応した匿名認証方式に対して，その実用化において必要となるユーザ失効法を実現する．また，パーミッションレス型ブロックチェーンに対応した効率的なブラックリスト型失効法，および匿名ユーザの信頼性が計測可能な匿名評価システムに対して効率化した方式を提案する．
本年度は，パーミッションド型に対する匿名認証である階層型匿名属性認証方式に対する効率的なユーザ失効法を提案した．その安全性を定式化するとともに，安全性証明も示している．また，パーミッションレス型に対しては，ユーザ数のlogオーダの署名長をもつリング署名方式DualRingを用いて，ブラックリスト型失効をもつ効率的な匿名認証方式を提案した．また，匿名評価システムに対しては，zk-SNARKと呼ばれる信頼できる事前計算を必要とする従来手法に対して，zk-SNARKを用いず信頼できる事前計算を必要としない手法を提案した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
パーミッションド型匿名認証の失効法については，方式提案，定式化および安全性証明，効率評価まで行っており，その論文が論文誌Journal of Information Processingに採録されている．
パーミッションレス型に対するブラックリスト失効可能な匿名認証については，DualRingを用いた効率的な手法を国内研究会ISECで発表するとともに，安全性検討まで含めた成果が国際会議CANDAR2022で採録されている．
また，匿名評価システムについては，zk-SNARKを用いず信頼できる事前計算を必要としない手法を構築しており，国内会議CSS2022で発表している．
以上のことから，順調に研究は進行しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
パーミッションレス型に対するブラックリスト失効可能な匿名認証については，安全性の定式化および安全性証明までを行ない，論文誌に投稿する予定である．
また，パーミッションレス型に対するzk-SNARKを用いない匿名評価システムについては，さらなる機能拡張の検討や，安全性の定式化および安全性証明を検討するとともに，実装による評価も行いたいと考えている．
さらに，ブロックチェーン環境における匿名認証に関して，その要素技術も含めて，他の最新の研究成果をレビューし，他方式との比較や，可能なものについては提案手法との組合せなども検討する．
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
