2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K00193
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
尾花 賢 法政大学, 情報科学部, 教授 (70633600)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 秘匿演算方式 / テンプレート保護型生体認証 / マルチパーティ計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
情報を暗号化したまま処理を行う秘匿演算方式に関しては，3項目以上のクロス集計を実現する方式を構成した．クロス集計を行う対象となる項目数をNとし，各項目の取り得る値の個数を a_i (i=1,2,...,N)とした時，提案方式は暗号文のサイズが a_1 x a_2 x ... x a_n の c+1 乗根となる効率的な方式となっている(ここで c は暗号化したまま行える乗算の回数)．また，データベースを暗号化したままキーワード検索を行うことの可能な新しい検索可能暗号の提案も行った．この提案方式は，従来同様な技術を実現するために利用されていたデータ構造を根本的に見直し，非常に単純なデータ構造で検索インデックスを作成することで，従来効率的に実現することが困難であったデータベースの情報更新や，データの削除を効率的に実現することに成功している．テンプレート保護型の生体認証に関しては，生体情報が二値ベクトルで表現され，登録情報と認証時の生体情報のハミング距離をメトリックとして生体認証を行う新たな方式の提案を行った．二値ベクトルで表現されたテンプレート保護型生体認証としては，Bringerらの方式が知られているが，提案方式はBringerらの方式の課題であったリプレイ攻撃への耐性と，パラメータ選択の自由度向上を共に実現している．秘密分散をベースにしたマルチパーティ計算に関しては，昨年度本研究で実現した方式の一般化を行い，より秘密のサイズが大きい場合に従来方式よりも効率的に不正検知を行うことができる準最適な方式を構成した．また，ユーザ間のインタラクションが不要なマルチパーティ計算(NIMPC)に関しても，昨年度の成果をベースに，多ビット出力の任意の関数のNIMPCの提案を行った．関数の出力がLビットとなるとき，提案方式の通信量は昨年度提案した方式の通信量の 1/L となることが示された．
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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
情報を暗号化したまま処理を行う方式に関しては，当初の目標通り，多項目間のクロス集計を実現するとともに，検索可能暗号の方式の提案を行うことができ，順調に推移していると考えている．
テンプレート保護型の生体認証方式に関しても，当初の予定通り，公開鍵暗号をベースの方式を提案しており，順調に推移している．今回提案した方式は，二値ベクトルで表された生体情報を扱うことの可能な方式であるが，従来，二値ベクトルで表された生体情報を扱うことのできる方式が少なかったこと，従来方式はリプレイ耐性やパラメータ選択の自由度に課題があったことを考えると，この二つの課題を同時に解決した今回の成果は理論的に非常に意義の大きいものだと考えている．秘密分散をベースにしたマルチパーティ計算では，秘密が大きい場合にも効率的に不正検知が行える秘密分散を構成した．
秘密分散を利用したマルチパーティ計算の提案までは行えなかったが，同時に行っていたユーザ間のインタラクションが不要なマルチパーティ計算では，従来方式と比較して有意に通信量が少ない方式の構成に成功しており，概ね順調に進展していると考えている．提案した不正検知可能な秘密分散は，同じ安全性を有する従来方式と比較して，不正検知の計算量が削減されていること，各ユーザが保持しなければならないデータ量が削減されていること，などを鑑みると，理論的にも実用的にも意味のある方式であると言える．
以上，全ての研究テーマにおいて概ね目標通りの研究進捗が見られることより，研究は順調に推移していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
秘匿演算方式に関しては，クロス集計にとどまらず，準同型暗号を用いた複雑な処理に関して検討を行なっていく予定である．具体的には，クロス集計の方式で考案した情報を多項式として埋め込む手法は他の秘匿演算にも応用が効くと考えており，多項式を利用してどのような秘匿演算が可能かを検討していく．
テンプレート保護型の生体認証に関しては，初年度に提案したヒルクライミング攻撃と呼ばれる手法に耐性のある，漏洩情報が少ない方式の改良を検討していく予定である．初年度に提案した方式は，高い安全性を有するものの，認証時のクライアント，サーバ間の通信量が多いという課題を有している．来年度は，この方式を改良し，通信量の少ない方式を検討していく予定である．
秘密分散に基づくマルチパーティ計算に関しては，不正者に秘密に関する情報が許容される範囲で漏洩することを許すことで，部分情報のサイズを大幅に削減することが可能な不正検知可能な秘密分散法の検討，及びその秘密分散法を用いたマルチパーティ計算の方式を検討していく予定である．また，非同期通信路でマルチパーティ計算を行う際に問題になる，自分の情報を後出しすることによって，不正検知を回避する不正者に対して安全なマルチパーティ計算についても検討を行っていきたい．ユーザ間のインタラクションが不要なマルチパーティ計算(NIMPC)に関しても，今年度提案した方式とは異なる設計手法によって，通信効率のさらに良いNIMPCを実現する方式の検討も同時に行っていく予定である．
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| Causes of Carryover |
海外での発表が予定より多く，2016年度に執行した予算が2016年度交付額を超過したため，出張の支出額の一部を2017年度に請求するため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2017年度に2016年度支出額を請求することで精算を完了する予定である．
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