暗号系とその評価に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09044149
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 岡本 栄司 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60242567)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): DAVIDA Georg ウィスコンシン大学, 電気工学・計算機科学部, 教授 ; 黒澤 馨 東京工業大学, 工学部, 教授 (60153409) ; PERALTA Rene ウィスコンシン大学, 電気工学・計算機科学部, 助教授 ; DESMEDT Yvo ウィスコンシン大学, 電気工学・計算機科学部, 教授 ; 満保 雅浩 東北大学, 情報処理教育センター, 助教授 (60251972)
• Keywords: 暗号 / 因数分解 / 共通鍵暗号系 / 公開鍵暗号系 / 乱数 / タイミングアタック

Research Abstract

この数年、暗号系への攻撃法の進展は目覚しく、特に、IDに基づく暗号鍵配送方式に対するcoppersmith法や、アメリカ標準暗号DES、日本で提案されたFEALなとの慣用暗号に対する差分解読法、線形解読法あるいは中間メッセージ法などはかなり有力と考えられている。
暗号分野においては攻撃法の提案あるいはその成功報告は、マスコミに取り上げられることも多く、大きなインパクトを持つ。これは、単に日本国内にとどまらず世界中が注目することである。
そこで、本研究では、暗号系の評価システムの構築を目指して、これらの攻撃法が実際にどの程度有効なのかを理論的・実験的に実証した。この評価に基づいて安全な暗号系の構築を目指す。
具体的には、共通鍵暗号系、公開鍵暗号系及びそれらを用いたシステムの各々で次のような成果を得た。
・暗号用乱数の強度評価を行ない、そのツールを開発するとともに、乱数性の高い暗号用乱数生成方式を提案した。乱数では、高速処理可能な疑似乱数と、ネットワークを通じて外部と接続する時のイベント発生による真正乱数を扱った。最終的には、このツールは暗号用乱数生成方式の設計ツールとして利用することを目的としている。
・公開鍵暗号では、因数分解法の改良を行なって、超並列マシンを用いて実際に幾つかの大きな整数の囚数分解に成功し、Cunningham PrOjectに掲載された。また、指数関数的な暗号方式に対するタイミングアタックの有効性を調査し、原理的には有効であるが、実用上はまだ解決すべき問題が多いことを見い出した。
・著作権保護のためのセキュリティエージェント、鍵配送のためのプロトコルの提案と安全性の評価を行なった。
本研究により、各種暗号系攻撃法の定量的な評価法を確立でき、安全な暗号系を構築できると、情報ネットワークやその上での取引が安全に行えるようになる。今後の情報化社会に寄与する所大きいものがある。

Research Products

• [Publications] 阪口康弘、岡本栄司: "IPパケットの到着時刻を用いた乱数生成" 1999年暗号と情報セキュリティシンポジウム予稿集. 491-196 (1999)
• [Publications] 石川正興、岡本栄司: "タイミングアタックを用いた暗号解読に関する研究" 電子情報通信学会ISEC97-61. 87-98 (1997)
• [Publications] M.Chapman and G.Davida: "Hiding the Hidden" ICICS'97. 335-345 (1997)
• [Publications] M.Mambo and E.Okamoto: "The Importance of Randomness in Message Recovery" JW-ISC'97. 181-185 (1997)
• [Publications] Y.Desmedt: "Some Recent Research Aspects of Threshold Cryptography" ISW'98. 97-98 (1997)
• [Publications] R.Peralta,M.Mambo and E.Okamoto: ""Factoring hard integers on a parallel machine"" 電子情報通信学会英論文誌. 658-662 (1997)
• [Publications] 岡本栄司,満保雅浩: "電子マネー" 岩波書店, 111 (1997)