2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Substring Symmetric Searchable Encryption based on Finite Automata
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17K00183
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
山本 博章 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (10182643)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 検索可能暗号 / 共通鍵暗号方式 / 有限オートマトン / 部分文字列検索 / 正規表現 / DAWG |
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| Outline of Annual Research Achievements |
データの保存にクラウドを利用する機会が増える中で、情報を守るためにはデータを暗号化することが最も有効的である。このような状況で、暗号化されたデータを暗号化したまま検索する技術は、安全に情報を管理するうえで重要な技術となっている。本研究はこのような技術の開発に向けたものである。2017年度から2020年度までに以下の成果を上げた。
(1)キーワード型検索可能暗号：キーワード検索に向けては、階層型ブルームフィルタと転置索引を用い、セキュリティパラメータに依存しないコンパクトな暗号化索引の構成法を提案した。さらに、これを改良し、データの更新（追加・削除）可能な動的検索可能暗号、検索結果の検証機能を埋め込んだ検証可能動的検索可能暗号をを開発した。
(2)部分文字列検索可能暗号：これに関してはDAWG(directed acyclic word graph)を改良した拡張DAWGを設計し、安全性と効率さを高めた検索可能暗号を開発した。さらに、DAWGよりも空間効率の良いファクターオラクルを導入した方式を設計した。
(3)正規表現検索可能暗号：正規表現検索は部分文字列検索の拡張である。一般に、この検索は有限オートマトンを使って実現される。本研究では、有限オートマトンの構造を漏らさずに検索する手法を提案した。
2021年度は、これらの実績を踏まえ、次の項目を実施した。キーワード型動的検索可能暗号については、前方安全性を保持するために従来法ではユーザに大きな情報を保持させていた。本研究ではこのユーザ情報を最小に抑える手法を開発した。ユーザ情報の最小化は機能の低い携帯端末に対しても安全な検索を可能とする。ファクターオラクルを用いた部分文字列検索可能暗号については、動的データに向けた改良を行った。安全性については、形式検証ツールProVerifを用いた検索可能暗号の安全性の形式検証を試みた。
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