Construction of the Optimum Hash-Based Signature and Evaluation of Its Quantum Security

• Project/Area Number: 24K14945
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60070:Information security-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 楫 勇一 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (70263431)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: ハッシュベース署名 / 耐量子安全性 / 暗号学的ハッシュ関数 / 量子アルゴリズム

Outline of Research at the Start

量子コンピュータの実用化研究が急速に進んでおり，今日広く利用されている暗号技術の危殆化リスクが現実的な脅威となりつつある．量子コンピュータが実用化されるより前に耐量子安全性を備えた暗号技術を開発することは，社会的にも急務な最重要課題の一つである．
本研究では，暗号学的ハッシュ関数を利用して安全な電子署名を実現するハッシュベース署名に着目し，その改良と安全性の評価に取り組む．具体的には，国際標準として検討の進むWinternitz電子署名における指紋関数の開発，その最適性の証明，ハッシュ関数の内部構造まで考慮に入れた量子安全性評価等に取り組むことで，次世代暗号技術の進展に貢献する．