| Project/Area Number |
23K11105
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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 | University of Nagasaki |
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Principal Investigator |
福光 正幸 長崎県立大学, 情報システム学部, 准教授 (10736119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
穴田 啓晃 青森大学, ソフトウェア情報学部, 教授 (40727202)
長谷川 真吾 東北大学, データ駆動科学・AI教育研究センター, 助教 (80567214)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 同期型集約署名 / 格子 / リング署名 / グループ署名 / 共通鍵 / AIデータ / ディジタル署名 / 署名サイズ効率 / 匿名性 |
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| Outline of Research at the Start |
攻撃者が不正データを混入することにより，AIからの結果を故意に誘導する「不正データ混入攻撃」への懸念がある．本研究では，データとその提供者の正当性を保証することで，不正データを排除し，AIに与えないという抜本的な解決が可能な新たな暗号技術を開発する．この開発に際し，AIに与える膨大なデータを扱うため，圧縮可能署名（膨大な署名データを1データに圧縮できる署名技術の総称）と，データ提供者のプライバシー保護のため，集団保証署名（複数人からなる集団メンバのうちの誰かが署名データを生成した事実のみを保証する技術の総称）と呼ばれるディジタル署名技術に着目する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023・2024年度の計画段階では，本研究課題のベースとなる圧縮可能署名と集団保証署名それぞれに関する検討と開発を行うことであった．この計画における圧縮可能署名について，耐量子性（量子コンピュータを用いた攻撃への耐性）があると考えられている「格子構造」に着目し，初の格子ベースの「同期型集約署名」を開発した．ここで，同期型集約署名とは同一時期に発行された膨大な署名データを集約できる署名技術のことである．本開発は，Fleischhacker，Simkin，Zhangによる同期型マルチ署名（集約署名とはまた異なる種類の圧縮可能署名）の設計から着想を得ている．この成果については，国内シンポジウムで公表済である．
一方，集団保証署名においては，匿名性（署名データの発行者を匿名化する性質）と追跡性（管理者のみが署名発行者を追跡できる性質）の両立が遠大なテーマとなっていた．これに加え，耐量子性にも着目し，Katz, Kolesnikov，Wangによる共通鍵暗号ベースのリング署名を拡張し，管理者のみが署名データの匿名性を解除できるアカウンタブルリング署名をまず開発した．さらに，この方法について，上述の匿名性と追跡性の両立に向け，管理者属性に基づく追跡可能性を有するグループ署名（Group Signature with Designated Traceability）への拡張も実現した．これらの成果については，国際会議，国内シンポジウムにてそれぞれ発表している．
また，格子などを含む耐量子性を有する集団保証署名の基盤となりうる署名技術の一般的構成法であるOR署名に着目し，OR署名の鍵情報漏洩耐性と複数ユーザ同時利用時の安全性についても考察し，その結果も国内シンポジウムにて発表している．
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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
【研究実績の概要】の通り，2023年度には，本研究課題のベースとなる圧縮可能署名と集団保証署名の検討と開発を行うことを計画していた．それに対し，圧縮可能署名と集団保証署名，いずれの署名技術も開発し，その成果を公表ができた．また，集団保証署名については，その基盤の候補となりうる署名技術の一般的構成法に関する安全性についても評価できた．したがって，上記の区分のとおり結論付けた．
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度について，まずは2023年度から実施している本研究課題のベースとなる集団保証署名の開発を継続する．つまり，圧縮可能署名と同様，集団保証署名として，管理者属性に基づく追跡可能性を有するグループ署名においても，初の格子ベースの構成を実現する．次いで，これら格子ベースの圧縮可能署名と集団保証を基礎として，圧縮可能集団署名の設計について検討を行い，さらに，これに適した不正特定機能を実現していきたい．
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