| Project/Area Number |
23K18460
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
安永 憲司 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (50510004)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 誤り訂正符号 / GV限界 / ランダム線形符号 / リスト復号 / 明示的構成 / 計算量 |
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| Outline of Research at the Start |
誤り訂正符号は信頼性の高い通信のための技術であり，理論計算機科学・暗号理論・計算量理論などにおいても要素技術として登場する．符号化率（通信の効率性）と距離（訂正能力）について最適なトレードオフを達成する符号を明示的に構成することが究極の目標である．本研究では，最適なトレードオフを達成する符号を構成すること自体を計算問題として扱い，符号構成問題の計算複雑さを明らかにすることを目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
良い誤り訂正符号を構成するという問題自体の計算量に着目する課題であり，構成の可能性と不可能性の両面から取り組み，計算の複雑さの解明を目指す．本年は，良い符号を構成する技法についての調査を行った．線形符号に対して，ランダムパンクチュアリングを適用することで最適なリスト復号性能を持つことを証明する技法が進展しており，任意の低バイアス符号に対するランダムパンクチュアリングは，ランダム線形符号と同等の局所性（GV限界や最適リスト復号性能の達成を含む性質）を保持した符号の構成につながるという結果や，リード・ソロモン符号のランダムパンクチュアリングが最適なリスト復号性能の達成可能性につながるという結果が最近報告されていることがわかった．その他，ランダム短縮化，ランダム線形化多項式を用いた構成などが，良い符号の構成法がにつながることが報告されている．
また，誤りを発生させる通信路を攻撃者とみなした計算量制限通信路に対して，公開鍵暗号のように，受信側が秘密鍵を持ち，送信側が公開鍵で符号化する設定を考えることで，二元対称通信路と同等の誤り訂正性能を実現する可能性があることを確認した．これまでに，送信者側が秘密鍵を用いることで誤り訂正能力を高める手法や，ランダムに選ばれた乱数を送信者と受信者ならびに通信路（攻撃者）が知る設定の符号は存在したが，受信側が秘密鍵を持つ非対称な設定における構成法はこれまでに提案されていないものである．
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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
当初は，構成問題の計算量の下界を示すことを想定していたが，最近の研究の進展状況や他の研究者との意見交換により，構成問題の可能性の方向から着手することにした．その結果，良い符号を構成するためのアイディアが出てきており，研究は順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
ランダムパンクチュアリング等を用いた技法による構成は，従来のランダム線形符号に比べ，ランダムネスの少ない良い符号の構成法とみなすことができる．ランダムネスをどこまで削減することができるか，また，必要なランダムネスの下界の導出などを行いたい．
計算量制限通信路に対しては，受信者が秘密鍵を持つ公開鍵設定による具体的な構成法の提案，適切な計算量的な仮定のもとで，提案構成法の誤り訂正能力の評価を行いたい．
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