| Project/Area Number |
22KJ0554
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| Project/Area Number (Other) |
21J20391 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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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 | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
古江 弘樹 東京大学, 情報理工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 多変数多項式暗号 / 耐量子計算機暗号 / ディジタル署名 / 多変数多項式問題 / 耐量子暗号 / デジタル署名 |
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| Outline of Research at the Start |
多変数多項式暗号は、量子コンピュータを用いた攻撃に対して耐性を持つ耐量子暗号の候補のひとつであり、有限体上の多変数二次多項式系の求解問題の困難性を利用して構成された暗号方式である。本研究では、多変数多項式暗号に対して、署名長や公開鍵長、実行時間が短いなどの特徴を持つ効率的な新方式の構成を行う。さらには、多変数多項式問題の求解や多変数多項式暗号方式の鍵復元に対する新手法の開発により、安全性評価の正当性を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、多変数多項式問題に基づく耐量子暗号に関して以下の研究を行った。
一件目は、多変数多項式の出力の列挙アルゴリズムについての研究を、東京大学の高木剛氏と共に行った。本研究成果は、国際会議PQCrypto 2023にて発表された。多変数多項式の出力の列挙は、多変数多項式暗号に対する様々な攻撃手法で用いられており、効率的な列挙アルゴリズムの提案は、多くの多変数多項式暗号の安全性に関わる重要な課題である。この問題に対する自然な解法としては、任意の入力をそれぞれ多項式に代入する手法が考えられるが、これに対して要素数が2の有限体上で実行可能な効率的なアルゴリズムが2010年に提案されていた。本研究では、一般の有限体上で実行可能かつ、既存手法と同等の効率性を達成するアルゴリズムを提案している。
二件目は、UOV署名方式の変種に対するMinRank攻撃についての研究を、九州大学の池松泰彦氏と共に行った。本研究成果は、国際会議IWSEC 2023にて発表された。UOV署名方式は、多変数多項式問題に基づいて構成された署名方式であり、その高い安全性から耐量子暗号の有力な候補のひとつであると考えられている。また、UOV署名方式から公開鍵長を削減するような変種が数多く提案されている。本研究では、MAYO、QR-UOVというそれぞれUOV署名方式を基に構成された署名方式に対して、Rectangular MinRank攻撃と呼ばれるMinRank攻撃の一種が適用可能であることを新たに明らかにした。
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