2021 Fiscal Year Research-status Report
ユーザ間の通信が不要な分散セキュリティ技術に関する研究
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18K11304
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
尾花 賢 法政大学, 情報科学部, 教授 (70633600)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マルチパーティ計算 / 非対話型プロトコル / 通信量削減 / 不正防止 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非対話型マルチパーティ計算(以下NIMPCと記す)の理論的，実用的発展に向けて，今年度も引き続き複数ビット(Lビット)出力の任意の関数に対する効率的な NIMPCの構成法を検討した．今年度は，昨年度に構成した任意の関数に対するNIMPCを実現するための要素技術となる連立一次方程式の解空間の自由度を利用したindicator関数のNIMPCに関して，安全性の証明を行うとともに，IoTでの実用を見据え，小型の計算機であるラズベリーパイを用いて方式の実装を行った．
また，ユーザ間で通信を行わずにプロトコルにおける不正を検出する方法として，CDSSと呼ばれる秘密分散技術について検討を行なった．CDSSは秘密情報を安全に分散管理する技術である秘密分散技術の特別なクラスであり，改竄された秘密を復元させようと意図する不正なユーザの存在を検出することのできる方式である．CDSSについては従来から多くの優れた方式が開発されてきたが，従来方式では不正を検出する検証関数 A として任意の定数 δ とΔ に対し A(s+Δ)=A(s)+δ を満たす s の数が少ない関数を採用してきた．これに対して，本方式では A(s)=C となる根 s の数が少ないことを保証するだけで安全性を証明できる新たな検証関数のクラスを導入し，巡回群上の冪乗関数がそのクラスに含まれることを示した．
昨年度までは，ユーザ間の通信を行わない技術のうち，主に情報理論的に安全な方式を検討してきたが，今年度は公開鍵暗号系の技術についても検討した．具体的には，暗号化したまま検索処理を行うことのできる検索可能暗号と呼ばれる技術について検討を行い，キーワード推測攻撃と呼ばれる検索可能暗号に特有な攻撃に対して安全であり，また内部サーバの鍵が漏洩した場合にも一定の安全性を保証する方式の提案を行った．
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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
非対話型マルチパーティ計算に関しては，方式の安全性まで行うことができ，また計算資源が貧弱な IoT 機器での実現も見据えた実装まで行うことができ，計画通りに研究が進展していると考えている．一方，非対話型マルチパーティ計算における不正の検出技術に関しては，まだアイデアレベルに留まっており，具体的な方式を構成することが今後の課題と言える．また，小型の計算資源における実現を考える上で，FPGA実装などによる実現可能性の検証も今後の課題と考えている．
昨年度まで行ってきた小型ロケットや小型人工衛星の通信においてユーザ間の通信を削減する方式に関しては，今年度は大きな理論的な成果はなかったが，開発した方式を観測ロケットMOMOに搭載して宇宙空間での飛行検証を行うなど，実利用に向けた取り組みを行っている．
また，ユーザ間の通信の少ない検索可能暗号など，昨年度より広い分野における方式の提案にも着手している点からも研究は順調に推移していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
非対話型マルチパーティ計算に関しては，FPGA実装を通して IoT 機器など小型の機器での方式の実現可能性を検討するとともに，プロトコルに従わない不正を行うユーザに対して耐性のある方式に関する検討を行っていく予定である．
小型ロケットや小型人工衛星の安全な通信など，実用的な暗号プロトコルに関しては，今後さらに実験を通した実現可能性の検証を行うとともに，小型ロケットや小型人工衛星の安全な通信に限らず，提案してきた技術をより広い分野に適用するための検討を行っていきたいと考えている．
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| Causes of Carryover |
本年度は方式の検討やソフトウェア実装に注力したため，ハードウェアの実装や学会発表のために予定していた予算が未使用になった．次年度使用予定となった予算はハードウェア実装や学会発表の予算に当てる予定である．
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Research Products
(3 results)
