2018 Fiscal Year Annual Research Report
Implementation of Ultra-High-Speed Pseudo-Random-Number Generator
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16K00180
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
吉田 等明 岩手大学, 教育学部, 教授 (00220666)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川村 暁 岩手大学, 情報基盤センター, 准教授 (40347919)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | 超長周期疑似乱数 / GPGPUを用いた超並列化 / IoT機器の情報セキュリティ / 組み込み系デバイスの情報セキュリティ / 超高速疑似乱数発生装置 / 堅牢かつ高速な暗号 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高速かつ堅牢な暗号を実現するための疑似乱数発生装置を，GPGPUを用いて実現し，スペインで開催された国際会議NOLTA 2018で論文を発表した。
これまではカオスの長期予測不可能性によっていた堅牢性を，ランダム性を付加することによって大幅に向上させた。また，アルゴリズムの基本部分を見直すことにより，サイドチャンネル攻撃にも耐えうるものとした。周期については，4200個のカオス時系列を並列に動作させることで，10の22432乗という超長周期を可能とした。また，カオス時系列の個数と周期の対数との間に良い直線性があることを見出した。これによって，必要な長さの周期を持つ乱数発生器をデザインすることが可能となった。
高速性に関しては，本科研費で購入した最新のGPUボードであるNVIDIA Tesla P100を用いて実現した。即ち，3584 coresで66060288個のスレッドを並列に動作させることにより，1.7785 Tbpsという世界最高レベルの超高速を実現した。
本年度の研究では，固定小数点型演算方式を発展させ実装したため，浮動小数点演算をサポートしていない組み込み系デバイスやIoT機器の情報セキュリティ強化にも応用できると期待できる。近年，IoT機器の情報セキュリティ対策が叫ばれており，重要な要素技術になるものと考えられる。
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Research Products
(1 results)
