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2015 Fiscal Year Research-status Report

P-進解析による耐量子計算機暗号系の構築

Research Project

Project/Area Number 15K04978
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

内藤 幸一郎  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (10164104)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 城本 啓介  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (00343666)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsp-進数論 / 耐量子暗号理論 / 格子暗号理論 / ディオファンタス近似 / 符号理論
Outline of Annual Research Achievements

本研究の主目的はp-進数論における複雑性解析と耐量子暗号理論への応用である。代表者はp-進Liouville数を振動数としてもつ準周期離散力学系の再帰性について解析し、再帰性を表す指標である再帰的次元のGAP値が正の値をとることを示し、軌道の予測不能性の評価を行った。これらの研究結果については学術論文誌 P-Adic Numbers, Ultrametric Anal. Appl. に発表した。また、代表者が指導する博士後期課程学生がこの結果に関連する研究により九州若手数学賞を受賞した。p-進解析の暗号理論への応用として、Shamir型攻撃に耐性のあるp-進ナップザック暗号方式を提案し、International Workshop on Nonlinear Analysis and Convex Analysisで、その研究結果について講演発表を行った。さらに、より強い安全性をもつcommitment scheme 付のp-進ナップザック暗号方式を構成、提案した。これらの研究結果については、Workshop 「数論とエルゴード理論 2016」及び日本数学会九州支部会で講演発表を行った。関連する研究発表により、代表者が指導する博士前期課程学生が九州若手数学者発表賞を受賞した。
分担者城本氏は暗号理論に深く関連する符号理論分野における Kungの定理の一般化について研究を行い、この研究結果を学術論文誌 Designs, Codes and Cryptography に発表し、関連する符号理論についての多数の研究結果を国際会議 Australasian Conference on Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing をはじめ、国内外の学会で発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

代表者、分担者ともに学術雑誌への研究結果の発表と今後の研究展開に継続する国際学会等での研究発表を多数行ない、順調な研究成果を上げることができた。両者が指導する若手の学生研究者達との共同研究が加わったことも今後の研究に大きな推進力となることが期待され、研究計画初年度として今後の研究発展を期待できる十分な実績を上げている。

Strategy for Future Research Activity

代表者は28年度からは定年退職後の非常勤教員としての勤務となる。このため研究設備環境は大学から個人宅へと移動するが、VPNなどによりネットワーク環境は大学内にいる時と同等に利用可能で、事務的な支援もこれまでと同様に受容できる環境にある。また、分担者や若手の学生研究者達ともセミナーなどを通して密接な研究交流を続けることが十分可能な環境を維持することができるため、H28年度以降も初年度と同様に研究を継続して推進する計画である。さらに大学運営などの業務免除により、本研究に対するエフォート率を増加しての研究遂行が可能であり、国内外の研究者グループとのより一層密接な研究交流と最新の研究情報の収集を通しての研究進展を計画している。

Causes of Carryover

p-進数論分野の洋書P-Adic Analysis and Mathematical Physics を購入する予定であったが、納期が本年度末までに間に合わないことが判明したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

p-進数論分野の洋書P-Adic Analysis and Mathematical Physics を購入する計画である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] The shortest vector problems in p-adic lattices and simultaneous approximation problems of p-adic numbers2016

    • Author(s)
      Hirohito Inoue, Koichiro Naito
    • Journal Title

      Proc. of ICM Satellite Conf. 2014: the 4th Asian Conf. on Nonlinear Anal. and Optim.

      Volume: 4 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous approximations of p-adic numbers and their applications to cryptography2016

    • Author(s)
      Hirohito Inoue, Shoichi Kamada, Koichiro Naito
    • Journal Title

      Proc. of ICM Satellite Conf. 2014: the 4th Asian Conf. on Nonlinear Anal. and Optim.

      Volume: 4 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transference principle on simultaneous approximation problems of p-adic numbers and multidimensional p-adic approximation lattices2016

    • Author(s)
      Hirohito Inoue, Shoichi Kamada, Koichiro Naito
    • Journal Title

      Proc. of ICM Satellite Conf. 2014: the 4th Asian Conf. on Nonlinear Anal. and Optim.

      Volume: 4 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A generalization of Kung’s theorem2016

    • Author(s)
      Trygve Johnsen, Keisuke Shiromoto, Hugues Verdure
    • Journal Title

      Designs, Codes and Cryptography

      Volume: - Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s10623-015-0139-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Entropy and recurrent dimensions of discrete dynamical systems given by p-adic expansions2015

    • Author(s)
      Hirohito Inoue, Koichiro Naito
    • Journal Title

      P-Adic Numbers, Ultrametric Analysis, and Applications

      Volume: 7 Pages: 157 - 167

    • DOI

      10.1134/S2070046615020077

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous rational approximations of a p-adic number and its powers by p-adic approximation lattices2015

    • Author(s)
      Hirohito Inoue, Koichiro Naito
    • Journal Title

      Proc. of the 8th International Conf. on Nonlinear Anal. and Convex Anal.

      Volume: 8 Pages: 155 - 166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lattice reduction algorithms and their cryptographic applications2015

    • Author(s)
      Hirohito Inoue, Koichiro Naito, Yuma Yamada
    • Journal Title

      Proc. of the 8th International Conf. on Nonlinear Anal. and Convex Anal.

      Volume: 8 Pages: 167 - 176

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The shortest vector problems in p-adic approximation lattices and their applications to cryptography2015

    • Author(s)
      Hirohito Inoue, Koichiro Naito
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録 1963 「非線形解析学と凸解析学の研究」

      Volume: 1963 Pages: 16 - 23

  • [Presentation] Critical problem in coding theory2016

    • Author(s)
      Keisuke Shiromoto
    • Organizer
      The 4th Japan-Taiwan Conference on Combinatorics and its Applications
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2016-03-05 – 2016-03-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simultaneous approximation problems of p-adic numbers and their application to lattice based cryptosystems2016

    • Author(s)
      Shoichi Kamada, Hirohito Inoue, Koichiro Naito
    • Organizer
      日本数学会九州支部会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2016-02-13 – 2016-02-13
  • [Presentation] Complexity and recurrency of p-adic dynamical systems and its application2016

    • Author(s)
      Hirohito Inoue, Koichiro Naito
    • Organizer
      日本数学会九州支部会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2016-02-13 – 2016-02-13
    • Invited
  • [Presentation] Multi-dimensional p-adic approximation lattices and their applications to knapsack cryptosystems2016

    • Author(s)
      Shoichi Kamada, Hirohito Inoue, Koichiro Naito
    • Organizer
      Workshop「数論とエルゴード理論2016」
    • Place of Presentation
      金沢大学サテライト・プラザ
    • Year and Date
      2016-02-06 – 2016-02-06
  • [Presentation] Codes from complete bipartite graphs and 3-regular graphs2015

    • Author(s)
      Keisuke Shiromoto, Shunpei Yamaguchi
    • Organizer
      39th Australasian Conference on Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing
    • Place of Presentation
      University of Queensland, Australia
    • Year and Date
      2015-12-07 – 2015-12-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Critical exponents of Dowling matroids2015

    • Author(s)
      Yoshitaka Koga, Keisuke Shiromoto
    • Organizer
      39th Australasian Conference on Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing
    • Place of Presentation
      University of Queensland, Australia
    • Year and Date
      2015-12-07 – 2015-12-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transference principle on simultaneous approximation problems of p-adic numbers and construction of lattice based cryptosystems2015

    • Author(s)
      Shoichi Kamada, Hirohito Inoue, Koichiro Naito
    • Organizer
      International Workshop on Nonlinear Analysis and Convex Analysis
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On covering dimension of linear codes and matroids2015

    • Author(s)
      Keisuke Shiromoto
    • Organizer
      25th British Combinatorial Conference
    • Place of Presentation
      University of Warwick, UK
    • Year and Date
      2015-07-06 – 2015-07-06
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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