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2017 Fiscal Year Research-status Report

カードベース暗号の深化

Research Project

Project/Area Number 17K00001
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

水木 敬明  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 准教授 (90323089)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsカードベース暗号
Outline of Annual Research Achievements

カードベース暗号は,トランプカードのような物理的なカード組を用いて,秘密計算に代表される暗号機能を身近で手軽に実現するものである。カードベース暗号プロトコルは,高校生をはじめとする一般市民の皆様も容易に実行できるなど,極めて実用的であり,ここ数年,この研究分野に参入する研究者が増加し,急速に発展している。本研究では,このカードベース暗号の研究分野を格段に深化させ,さらなる効率化・実用化や計算限界の学理的解明に取り組んでいる。
当該年度に実施した研究の具体的な成果は次の通りである。
新しいプロトコルの開発として,ハイブリットなプロトコルという概念の導入を含む成果をSoft Computing誌に掲載した。また,5枚コミット型ANDプロトコルの改良の研究を進め,この成果は国際会議APKC 2018において発表することが決定している。また,金持ち財産比べや安全なランキングを秘密計算するプロトコルの検討を行った。
計算限界の解明として,コミット型AND計算やコピーに必要なカード枚数に関する下界について研究を進め,その成果を暗号理論のトップカンファレンスであるASIACRYPT 2017において公表した。また,秘密計算に必要なシャッフルの回数の下界ついての解析を進めた。
実利用を指向した取り組みとして,プロトコルの実行時間を評価する手法の確立を進め,この成果は国際会議UCNC 2018において発表することが決定している。また,数独のゼロ知識証明を実現するカードベースプロトコルを開発し,この成果は国際会議FUN 2018において発表することが決定している。さらに,カードの並べ替え誤りにより生じる情報漏えいについて解析を行い,この成果は国際会議IWOCA 2018において発表することが決定している。加えて,本学のオープンキャンパスにてカードベース暗号の実演を行い,フィードバックを得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

交付申請書に記載した研究目的、すなわちカードベース暗号の深化について、当初の計画通りに進めることができたと判断されるため。

Strategy for Future Research Activity

本年度の成果を踏まえつつ、当初の計画に従い、本研究を推進していく。

Causes of Carryover

次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
平成30年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

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

  • [Journal Article] Card-based protocols using unequal division shuffles2018

    • Author(s)
      Akihiro Nishimura, Takuya Nishida, Yu-ichi Hayashi, Takaaki Mizuki, Hideaki Sone
    • Journal Title

      Soft Computing

      Volume: 22 Pages: 361~371

    • DOI

      10.1007/s00500-017-2858-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Minimum Number of Cards in Practical Card-Based Protocols2017

    • Author(s)
      3.Julia Kastner, Alexander Koch, Stefan Walzer, Daiki Miyahara, Yu-ichi Hayashi, Takaaki Mizuki, Hideaki Sone
    • Journal Title

      ASIACRYPT 2017, Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 10626 Pages: 126~155

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70700-6_5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 5枚コミット型ANDプロトコルの改良2018

    • Author(s)
      阿部勇太, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] カード組を用いた安全なランキング計算2018

    • Author(s)
      高島健, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] 数独の物理的ゼロ知識証明の効率化2018

    • Author(s)
      佐々木達也, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
  • [Presentation] カード組の上下非対称性に基づくランダム二等分割カットの実装2018

    • Author(s)
      宮原大輝, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
  • [Presentation] カードベースプロトコルにおける並べ替え誤りに関する考察2017

    • Author(s)
      水木敬明, 駒野雄一
    • Organizer
      電子情報通信学会情報セキュリティ研究会
  • [Presentation] 単純なシャッフルを用いた5枚コミット型ANDプロトコル2017

    • Author(s)
      阿部勇太, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム
  • [Presentation] 実行時間に基づいたカードベースプロトコルの評価手法2017

    • Author(s)
      上田格, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム
  • [Presentation] Private Permutation を用いない金持ち比べカードベースプロトコルの効率化2017

    • Author(s)
      宮原大輝, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム
  • [Presentation] カードベースプロトコルの実行時間の評価に関する一提案2017

    • Author(s)
      上田格, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] コミット型ANDプロトコルのシャッフル回数の下界について2017

    • Author(s)
      宮原大輝, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      電子情報通信学会情報セキュリティ研究会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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