非対称鍵共有アルゴリズムの数理的基礎研究と秘密計算へ応用
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22K21271
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
1001:Information science, computer engineering, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
神保 洸貴 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任研究員 (80966630)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 公開鍵共有 / 非対称性 / 秘密計算 / 紛失通信 |
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| Outline of Research at the Start |
「非対称」な鍵共有アルゴリズムとは2者間で共通鍵生成規則や秘密鍵空間が異なる鍵共有アルゴリズムである.それに対しDiffie-Hellman法など，従来の鍵共有アルゴリ ズムは2者間で計算規則及び鍵空間が同一であり，「対称的」な鍵共有アルゴリズムと呼べる.「対称的」な鍵共有アルゴリズムについては活発に研究が行われているが，「非対称」 な鍵共有アルゴリズムについての研究は広く行われておらず，非対称性により実社会へもたらすことができる恩恵についてはほとんど明らかにされていない.本研究では非対称鍵共有 アルゴリズムとその性質を数理的に明らかにし，秘密計算等技術への応用可能性を考察する.
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| Outline of Annual Research Achievements |
紛失通信とは多くの秘匿計算手法における根幹として非常に広く用いられている技術である．本研究で主に取り扱う公開鍵暗号や公開鍵共有などとの技術との関連も大きく，最も良く知られている公開鍵共有法の一つであるDiffie-Hellman法やRSA暗号などの公開鍵暗号法が構成要素として使用されることも多い．研究代表者のこれまでの研究では，Diffie-Hellmanに非対称性を持たせることで，2人の通信者(A・Bとする)のうちAの計算量を，従来のDiffie-HellmanにおけるAの計算量と比較して減少させることが可能となることが明らかになっており，この結果より，Diffie-Hellmanを構成要素とした紛失通信に対して，鍵共有の非対称性を付与することで計算量的な改善が見込めると考えた．しかし，非対称に拡張したDiffie-Hellmanは，通信者A・Bの鍵生成規則が異なること，公開鍵数が異なることなどから，Diffie-Hellmanの代替技術として安全に使用できるかは自明ではない．本研究は，非対称鍵共有の性質を理論的に明らかにすることのほか，実社会での応用可能性を議論することが目的であり，当該年度は，秘匿置換技術や秘匿乗算をはじめとする紛失通信と関連のある技術について考察を行うことで，非対称鍵共有アルゴリズムの秘密計算等の技術への応用可能性を考えた．非対称Diffie-Hellmanを安全に紛失通信の構成要素として使用できるかは当該年度では明らかにならなかったため，引き続き紛失通信及び関連技術についての考察を続ける．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2022年度は，既存の公開鍵共有法を非対称に拡張し，安全性を維持したまま計算効率を向上できるか，及び，紛失通信をはじめとする秘密計算技術への応用可能性を議論する予定であったが，研究代表者のこれまでの研究で，本研究と大きく関わりのある結果について，議論が不十分であったことが判明したため，一時計画を中止し，該当箇所の精査と検証を急遽行った．議論が不十分な点とは具体的に，非対称鍵共有フレームワークを用いて非対称性を付加したDiffie-Hellmanの安全性と通信者Bの保持するある一つの秘密鍵行列の生成方法についてであり，本研究計画に大きく影響する問題であったため解決が必要であった．当該年度内に，これらの問題点は解決したが，研究計画にやや遅れが生じた．
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度にて議論をおこなった非対称鍵共有アルゴリズムの秘密計算技術への応用可能性に関する結果，及び当該年度にて新たに浮上した安全性に関する問題点とそれに関する議論をまとめたものを国内学会で1件， 国際会議で１件発表する予定である．今後は，Diffie-Hellmanだけでなく，楕円曲線Diffie-Hellmanなどその他の鍵共有アルゴリズムの計算量的な改善を，非対称性によってもたらすことができるかを中心に議論を行う．
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
