| Project/Area Number |
22K17889
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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 | Kyushu University |
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Principal Investigator |
Ikematsu Yasuhiko 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 准教授 (40833570)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 耐量子計算機暗号 / 多変数多項式暗号 / グレブナー基底 / 暗号理論 |
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| Outline of Research at the Start |
量子計算機を用いた攻撃に耐性のある暗号(耐量子計算機暗号:PQC)の研究開発は、アメリカ国立標準技術研究所(NIST)が現在進めているPQC標準化計画によって一気に加速した。PQCでは、多変数多項式写像を使った暗号(MPKC)が、高速な処理性能や短い署名長などから、有力な候補として活発に研究されている。しかし、既存MPKC方式に対する多変数連立方程式求解問題(MP問題)への安全性帰着証明や、実際に帰着できるような方式の開発は未解決問題となっている。本研究では、この問題に取り組む。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we analyzed the security of post-quantum cryptography (PQC) and developed PQC related to Grobner bases. In particular, we analyzed the security of multivariate public key cryptography (MPKC), proposed a new attack on the multivariate signature scheme UOV, analyzed the Hilbert series associated with its public key, and proposed an improved scheme QR-UOV. As a major achievement, we submitted QR-UOV to the PQC standardization project of the U.S. government agency NIST, and it was accepted as a second round candidate. In this PQC standardization project, we also analyzed the security of several multivariate signature schemes using the attack described above and pointed out there were some problems with their proposed parameters.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
多変数多項式暗号を中心に幾つかの耐量子計算機暗号(PQC)の安全性は代数的な問題に帰着されグレブナー基底などの代数方程式求解手法を用いて安全性解析がなされる。そのためこのような研究を通して代数方程式求解手法やその計算量評価を進展させることは非常に重要となる。また、RSA暗号からPQCへの移行が将来的に予定されている今、PQCは今後より重要性を増していくため、本研究課題で得られた成果は重要な社会的意義を持つと考えれる。
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