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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Security Evaluation of High Functional Encryption toward Post-Quantum Era

Research Project

Project/Area Number 16H02780
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

國廣 昇  筑波大学, システム情報系, 教授 (60345436)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) NGUYEN PHONG  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 客員教授 (80771419)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords暗号理論 / 安全性評価 / ポスト量子暗号
Outline of Annual Research Achievements

2018年度は,(i) ポスト量子暗号として期待される暗号の安全性評価,(ii) 量子計算機実現後の現代暗号の安全性評価,(iii) 現実的な脅威の下での暗号の安全性評価,に関して研究に取り組み,成果を上げている.
(i) ポスト量子暗号として期待されている格子暗号に対するより精密な安全性評価を与えた.特に最悪ケースに関する解析を与えており,安全に格子暗号を使う際の指標を与えている.さらに,別の候補ある同種写像に基づく鍵共有方式の拡張を行い,ラウンド数の少ない複数人鍵共有方式の提案に成功している.実装も行い,実用上十分高速であることを確認している.
(ii) 量子計算機が実現した際に,どの程度現代暗号が脆弱になるかは,ポスト量子時代の暗号を考える上で極めて重要である.RSA暗号に関して,必要な量子的リソースおよびこれまで行われている物理実験の綿密な整理を行っている.この成果を,国際会議,および国内シンポジウムで招待講演を行っている.
さらに,楕円離散対数問題は量子計算機を用いる多項式時間で解読できることが知られているが,既存方式の拡張を行い,従来よりも少ないリソース(量子ビット数,ゲート数)で楕円離散対数問題を解く回路構成を与えている.
(iii) 従来行われている暗号の安全性評価に関しても成果を上げている.量子計算機が実現しない場合には,従来の暗号が継続して使われることが予想されるため,その安全性評価は重要である.2018年度は,具体的には,RSA暗号の安全性評価,特に,秘密鍵が部分的に漏洩した時の安全性評価およびSliding Window法における演算系列が漏洩した時の安全性評価に関しても成果を上げている.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Worst case short lattice vector enumeration on block reduced bases of arbitrary blocksizes2020

    • Author(s)
      Kunihiro Noboru, Takayasu Atsushi
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics

      Volume: 277 Pages: 198~220

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.dam.2019.09.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improved CRT-RSA Secret Key Recovery Method from Sliding Window Leakage2020

    • Author(s)
      Oonishi Kento, Huang Xiaoxuan, Kunihiro Noboru
    • Journal Title

      Proc. of ICISC2019

      Volume: LNCS 11975 Pages: 278~296

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-030-40921-0_17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Partial key exposure attacks on RSA: Achieving the Boneh-Durfee bound2019

    • Author(s)
      Takayasu Atsushi, Kunihiro Noboru
    • Journal Title

      Theoretical Computer Science

      Volume: 761 Pages: 51~77

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.tcs.2018.08.021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Attacking Noisy Secret CRT-RSA Exponents in Binary Method2019

    • Author(s)
      Oonishi Kento, Kunihiro Noboru
    • Journal Title

      Proc. of ICISC2018

      Volume: LNCS11396 Pages: 37~54

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-030-12146-4_3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Certifying Variant of RSA with Generalized Moduli2018

    • Author(s)
      Lu Yao, Kunihiro Noboru, Zhang Rui, Peng Liqiang, Ma Hui
    • Journal Title

      Proc. of ICICS2018

      Volume: LNCS11149 Pages: 598~608

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-030-01950-1_35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-party Key Exchange Protocols from Supersingular Isogenies2018

    • Author(s)
      Furukawa Satoshi, Kunihiro Noboru, Takashima Katsuyuki
    • Journal Title

      Proc. of ISITA2018

      Volume: - Pages: 208-212

    • DOI

      10.23919/ISITA.2018.8664316

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decentralized Netting Protocol over Consortium Blockchain2018

    • Author(s)
      Naganuma Ken, Yoshino Masayuki, Sato Hisayoshi, Yamada Nishio, Suzuki Takayuki, Kunihiro Noboru
    • Journal Title

      Proc. of ISITA2018

      Volume: - Pages: 174- 177

    • DOI

      10.23919/ISITA.2018.8664259

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inference Attacks on Encrypted Databases Based on Order Preserving Assignment Problem2018

    • Author(s)
      Onozawa Sota, Kunihiro Noboru, Yoshino Masayuki, Naganuma Ken
    • Journal Title

      Proc. of IWSEC2018

      Volume: LNCS11049 Pages: 35~47

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-319-97916-8_3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Deterministic Algorithm for Computing Divisors in an Interval2018

    • Author(s)
      Peng Liqiang, Lu Yao, Kunihiro Noboru, Zhang Rui, Hu Lei
    • Journal Title

      Proc. of ACISP2018

      Volume: LNCS10946 Pages: 3~12

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-319-93638-3_1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cryptanalysis of RSA Variants with Modified Euler Quotient2018

    • Author(s)
      Zheng Mengce, Kunihiro Noboru, Hu Honggang
    • Journal Title

      Proc. of Africacrypt2018

      Volume: LNCS10831 Pages: 266~281

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-319-89339-6_15

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Arduino Uno上に実装されたEd25519に対するマルチショット単純電力解析攻撃2020

    • Author(s)
      大西健斗,梨本翔永,鈴木大輔,國廣昇
    • Organizer
      SCIS2020
  • [Presentation] 複数人鍵共有プロトコルSIBDの実装2020

    • Author(s)
      カク海萍,國廣昇
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
  • [Presentation] アニーリング計算による素因数分解について (その2)2020

    • Author(s)
      伊豆哲也,清水俊也,篠原直行,盛合 志帆,國廣 昇
    • Organizer
      SCIS2020
  • [Presentation] New Quantum Algorithms for Modular Inverse and Its Application on the Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem2019

    • Author(s)
      Ryo Kurama and Noboru Kunihiro
    • Organizer
      AQIS2019 (Poster Presentation)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantum Factoring Algorithm: Resource Estimation and Survey of Experiments2019

    • Author(s)
      Noboru Kunihiro
    • Organizer
      MOQC2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sliding Window法の誤りつき演算情報を用いたCRT-RSA秘密鍵復元手法2019

    • Author(s)
      大西健斗,國廣 昇
    • Organizer
      CSS2019
  • [Presentation] Cayley hash function-map based on LPS-type Ramanujan graphs2019

    • Author(s)
      Hyungrok Jo, Noboru Kunihiro, Yoshinori Yamasaki
    • Organizer
      CSS2019
  • [Presentation] 剰余逆元計算の新しい量子アルゴリズムと楕円曲線離散対数問題への応用2019

    • Author(s)
      鞍馬遼,國廣昇
    • Organizer
      ISEC研究会2019年7月
  • [Presentation] Attacking Noisy Secret CRT-RSA Exponents in Binary Method (from ICISC 2018)2019

    • Author(s)
      大西健斗,國廣昇
    • Organizer
      ISEC研究会2019年5月
  • [Presentation] 効率的な量子剰余加算回路の提案とその実装2019

    • Author(s)
      大西健斗,田中智樹,宇野隼平,山本直樹,國廣昇
    • Organizer
      第41回量子情報技術研究会 (QIT41)
  • [Presentation] Sliding Window法の演算情報に基づくビット復元率の厳密な解析2019

    • Author(s)
      大西健斗,黄暁萱,國廣昇
    • Organizer
      SCIS2019
  • [Presentation] Sliding Window法からの漏洩情報を用いた秘密鍵復元アルゴリズムの改良2019

    • Author(s)
      黄暁萱,大西健斗,國廣昇
    • Organizer
      SCIS2019
  • [Presentation] 大きい復号鍵をもつRSA暗号に対する部分鍵導出攻撃の改良2019

    • Author(s)
      鈴木海地,高安敦,國廣昇
    • Organizer
      SCIS2019
  • [Presentation] アニーリング計算による素因数分解について2019

    • Author(s)
      清水俊也,伊豆哲也,篠原直行,盛合志帆,國廣昇
    • Organizer
      SCIS2019
  • [Presentation] 乗算可能な線形秘密分散法の整数計画法による構成2019

    • Author(s)
      江利口礼央,國廣昇
    • Organizer
      SCIS2019
  • [Presentation] 準同型署名の弱安全性から強安全性への効率的な変換2019

    • Author(s)
      伊藤宗一郎,勝又秀一,國廣昇
    • Organizer
      SCIS2019
  • [Presentation] 数論変換におけるサイドチャネル情報を用いたRing-LWE暗号方式の秘密鍵復元攻撃2019

    • Author(s)
      大西健斗,國廣昇
    • Organizer
      ISEC研究会2019年3月
  • [Presentation] Sliding window法からの漏洩情報を用いた秘密鍵復元攻撃の改良2018

    • Author(s)
      黄 暁萱,大西 健斗,國廣 昇
    • Organizer
      CSS2018
  • [Presentation] RSA暗号の部分鍵導出攻撃の拡張2018

    • Author(s)
      鈴木海地,高安 敦,國廣 昇
    • Organizer
      ISEC研究会2018年7月
  • [Presentation] 安全性を高めた共通鍵暗号の量子アルゴリズムに対する詳細な安全性評価2018

    • Author(s)
      安井 捷,國廣 昇
    • Organizer
      ISEC研究会2018年7月
  • [Presentation] いくつかの理想的な秘密分散法を用いた最適な複数割り当て法2018

    • Author(s)
      江利口礼央,國廣昇,岩本 貢
    • Organizer
      SITA2018
  • [Presentation] Shorのアルゴリズムに基づく素因数分解実験の調査2018

    • Author(s)
      國廣昇
    • Organizer
      QIT39

URL: 

Published: 2021-01-27  

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