2017 Fiscal Year Research-status Report
データ秘匿計算の具体的問題構造に基づく機能性・効率性向上
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17K00178
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
西出 隆志 筑波大学, システム情報系, 准教授 (70570985)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 暗号技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現代，様々な情報を電子化して保存しコンピュータで処理することが可能であるが，そのデータの扱いやすさの反面，情報の窃盗や漏洩のリスクは増大し，適切な情報保護に対する要請は大きくなっている。本研究プロジェクトでは可能な限り情報を秘匿したまま処理可能とする様々な技術の開発や公平なデータ交換を実現するプロトコルの開発などに取り組んでいる。今回得られた主な成果は以下の内容となっている。
以前にパスワードを秘密にしたままクライアントとサーバが認証処理を行い，鍵共有を行う暗号プロトコルの提案を行った。しかしその処理の一部に脆弱性があることを発見し，その問題点の改良に取り組んだ。そして更なる安全性検証を行い，脆弱性の除去を行った。また暗号文を復号せずに演算処理を可能とする完全準同型暗号方式なるものがあるが，その中でも異なる鍵で暗号化されたデータ同士の演算を可能とする方式に着目した。その既存方式における暗号文同士の複数の演算処理の一部を結合することにより処理の効率化を試みた。また二人の参加者間で電子契約を公平に行う暗号プロトコルの構成にも取り組んだ。電子契約では二人の参加者それぞれが同時に公平に他方からの電子署名を得ようとする。単に電子署名データを送りあって交換するだけでは片方が署名データを持ち逃げすることが発生しうるため特別な仕組みが必要となる。ここではブロックチェーン機能を用い，両方の署名がある決められた期限内に揃ったときのみ両方の署名が有効となるようプロトコルを構成し，問題の解決を図った。またORAMと呼ばれるサーバにあるどのデータをアクセスしたかをサーバから秘匿する暗号プロトコルを再帰的に用い，データの登録を行う利用者のプライバシ情報を保護しながら，その利用者に関するデータの集計を可能とする方式の設計にも取り組んだ。
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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
完全準同型暗号，ブロックチェーン，ORAMなどの調査を行い，今後更にブラッシュアップさせていくべき初期アイディアの提案に至っており，当初の目標を達成できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
完全準同型暗号方式の処理効率の向上に関しては当初期待したレベルの改善に到達できたかはまだはっきりしておらず，今後更なる検討が必要と考えている。また今後はガーブルド回路を用いたプログラム実行のアウトソース手法についても更に検討を深めていくことを想定している。
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| Causes of Carryover |
今年度は基本方式の確立に精力を注力したため，性能評価測定作業に使用する実機の購入を次年度に行うことにした。そのため必要なマシン装置などの購入経費の未使用額が生じた。
今後はこれらの購入に充てる。また関連する国際会議への参加による追加の情報収集のための費用にも充てる。
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[Journal Article] Card-Based Protocols Using Regular Polygon Cards2017
Author(s)
Kazumasa Shinagawa, Mizuki Takaaki, Jacob C.N. Schuldt, Koji Nuida, Naoki Kanayama, Takashi Nishide, Goichiro Hanaoka, Eiji Okamoto
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Journal Title
IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
Volume: Vol. E100-A, No. 9
Pages: 1900--1909
Peer Reviewed
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