2015 Fiscal Year Research-status Report
情報比の制約を考慮した一般アクセス構造を実現する秘密分散法の具体的な構成法
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15K00192
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
栃窪 孝也 日本大学, 生産工学部, 准教授 (60440038)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | 秘密分散法 / しきい値法 / アクセス構造 / 情報セキュリティ / 情報比 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
暗号で利用する秘密情報の安全な保管などで利用される秘密分散法は、情報の盗難対策と紛失対策の両方に有効な情報化社会においてニーズの高い技術であるが、秘密情報を復元する権限を持つ管理者のグループ(アクセス集合)の集まり(アクセス構造)に制限のない一般アクセス構造を実現する秘密分散法は管理者に数多くの分散情報を割当てることで実現している。このため、元の秘密情報と管理者が管理する分散情報との比(情報比)に着目すると、(k, n)しきい値法のように方式が最適な場合の情報比が1であるのに対し、多くの場合、管理者の保管する情報が多くなり、情報比が小さくなってしまう。階層構造になっている組織において、上位の階層に属する分散情報の管理者は、多くのアクセス集合に属することになり、結果として管理する分散情報が多くなり情報比が小さくなってしまう。したがって、分散情報の管理者ごとの情報比の制約までも考慮する秘密分散法は実社会におけるニーズが非常に高いと考えられる。
平成27年度は、指定した管理者に割当てられる分散情報の数を削減可能な極小アクセス構造に基づく一般アクセス構造を実現する秘密分散法を提案した。提案手法は、再帰的に複数回適用することも可能である。また、提案方式では、任意の管理者を分散情報の割当て数を削減したい管理者として選択することが可能であり、分散情報が一番多く割当てられる管理者を選べば情報比を改善することも可能である。さらに、管理者数が4人以下のすべてのアクセス構造に対して、提案方式を適用し、分散情報の管理者ごとの分散情報の割当て数などを明らかにし、提案手法の有効性を検証した。
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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
一般アクセス構造を実現する秘密分散法は、極小アクセス構造、または、非極大アクセス構造に基づいているが、平成27年度は、指定した管理者に割当てられる分散情報の数を削減可能な極小アクセス構造に基づく一般アクセス構造を実現する秘密分散法を提案した。提案手法では、極小アクセス集合を指定した管理者が含まれるものとそうでないものとの2つに分割し、指定した管理者が含まれるものに対しては、秘密分散法を2段階で適用し、そうでないものに対しては、従来通り極小アクセス構造に基づく割当て法を用いる。この手法により、指定した管理者に対しては最適な割当て数を実現することができる。さらに、2つに分割した集合に対して提案手法を再帰的に複数回適用することも可能である。
一方、各アクセス構造に対する実現可能な情報比の上界は、管理者数の少ない特別なアクセス構造のいくつかでは明らかになっているが、任意のアクセス構造に対する実現可能な情報比の上界は未解決である。そこで本研究でもアクセス構造の情報比の上界を求める問題と同様に、管理者数の少ない実用的なアクセス構造を当初のターゲットとして、管理者数が4人以下のすべてのアクセス構造に対して、提案方式を適用し、分散情報の管理者ごとの分散情報の割当て数などを明らかにし、提案手法の有効性を検証した。
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| Strategy for Future Research Activity |
すべての分散情報の管理者に対し高い情報比を達成する秘密分散法の研究も非常に重要な研究テーマであるが、階層構造になっている組織において、上位の階層に属する管理者の管理する分散情報を削減可能な方式も非常に有効である。そこで、階層構造の組織が多数存在する実社会においてニーズの高いアクセス構造に対して、これまでの研究で得られた手法を適用し、その有効性を検証する。
また、本研究では、実社会で利用される可能性が高い特定のアクセス構造に対して効率のよい方式だけではなく、任意のアクセス構造を対象とした方式の両方を扱う。従って、従来の一般アクセス構造を実現可能な秘密分散法を一般化することで、情報比の制約を満足する効率のよい秘密分散法を導き出す。
さらに、秘密分散法には、情報比と秘密の分散・復元処理の演算量という2つの課題がある。本研究では、従来の(k, n)しきい値法のアクセス構造の場合に秘密情報の分散・復元処理を高速にできる手法を一般化し、情報比に制約がある場合でも高速な分散・復元処理を実現可能可能な方式を検討すると共に、その効率を評価する。
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| Causes of Carryover |
平成27年度に学会発表を1件行ったが、採択が4月からではなかったため当初予定していた学会発表が次年度以降にずれ込んだため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本研究では、一般に任意のアクセス構造を対象としたものだけではなく、実社会で利用される可能性が高い特定のアクセス構造に対して効率のよい方式の両方を扱う。このためには、方式の検討だけではなく、その情報比を実際に評価する必要があり、研究協力者(大学院生)による計算機実装・評価が不可欠である。
また、研究成果のPRや有効性のディスカッションを行うために、国内・国外で開催される学会への参加が必要となる。さらに、研究成果を論文誌で発表するための論文別刷代や最終年度に研究成果を製本してまとめる印刷費が必要となる。
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