2023 Fiscal Year Final Research Report

Agilecrypt Frameworks for Advanced Cryptographic Primitive Constructions, Compositions, and Conversions

Research Project

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Project/Area Number	19H01109
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	Attrapadung Nuttapong 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (40515300)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	縫田光司九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (20435762) 照屋唯紀国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (20636972) 花岡悟一郎国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 首席研究員 (30415731) 坂井祐介国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40750659) 松田隆宏国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (60709492) 山田翔太国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (70750834) 村上隆夫統計数理研究所, データ科学研究系, 准教授 (80587981) Schuldt Jacob 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80750893)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords	暗号理論 / 情報セキュリティ / 高機能暗号
Outline of Final Research Achievements	We design theoretical frameworks that compose advanced cryptographic primitives or schemes in secure, compatible, and agile manners, collectively termed Agilecrypt. Our research encompasses composition frameworks for advanced encryption methods such as attribute-based, functional, and homomorphic encryption. Additionally, we have developed frameworks for attribute-based signatures, multi-party computation, proof systems, and privacy-preserving data analysis techniques. A highlight of our work is a series of results on modular compositions for attribute-based encryption (ABE), enabling system adopters to derive complex ABE policies from simpler ones in an agile manner. The security of these composed schemes is generically ensured by a central theorem. Our ABE results have been published in top-tier conferences such as Eurocrypt’19, Asiacrypt’20, and Crypto’24. Overall, we have produced more than 40 papers on this project.
Free Research Field	情報学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究の学術的意義は、高度な暗号プリミティブの設計と組み合わせを可能にする新しい理論的枠組みを提供する点にある。これにより、複雑な暗号システムの構築が容易になり、暗号理論の発展に寄与する。また、社会的意義としては、安全で柔軟なデータ保護技術を提供することで、プライバシー保護やデータセキュリティの向上が期待される。これにより、医療、金融、行政などの分野でのデータ利用が促進され、社会全体の信頼性と安全性が向上する。