2020 Fiscal Year Research-status Report
Classical/Quantum Security Analyses of Symmetric Key Cryptosystems
| Project/Area Number |
20K11675
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
岩田 哲 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90344837)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 共通鍵暗号 / 安全性解析 / 古典的攻撃 / 量子攻撃 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は量子コンピュータ時代にも適した共通鍵暗号技術の開発に向け、主要な共通鍵暗号技術を取り上げ、これらの安全性解析を古典的攻撃と、量子攻撃の両方の観点から行うもので、本年度は主に下記の成果を得た。
1) 鍵長の長いIdeal Cipher（理想ブロック暗号）を用いた繰り返し構造を有する暗号学的置換に対し、繰り返し回数と古典的安全性のトレードオフを明らかにした。より詳細には、ブロック長がnビットであるIdeal Cipherを用い、強識別不可能性という安全性定義を考え、入力長がdnビットである暗号学的置換を構成する。このとき、繰り返し回数が2d+1で従来技術よりも高い安全性を達成することを示した。また、繰り返し回数を2回増やすにしたがって、安全性が指数関数的に改善することを示した。
2) 量子攻撃に対して証明可能安全性を有するtweakableブロック暗号の構成法を明らかにした。量子攻撃に対して安全なブロック暗号の存在を仮定し、これを3回呼び出すことでtweakableブロック暗号を構成し、量子選択平文-tweak攻撃に対する安全性を証明した。より詳細には、ブロック暗号のブロック長がnビットの場合、構成したtweakableブロック暗号は、O(2^n/6)回の任意の平文-tweakの量子重ね合わせクエリを行う敵に対して安全であることを証明した。
また、ブロック暗号の構成法の一つであるFeistel暗号の量子攻撃に対する安全性について、国際会議ProvSec 2020にてオンラインの招待講演を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
古典的攻撃に対して高い安全性を証明可能な暗号学的置換の構成と、量子攻撃に対して証明可能安全性を有するtweakableブロック暗号の構成は本研究の目的の一部に挙げたものであり、これらについて一定の成果を得たため、おおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
古典的攻撃に対して高い安全性を有するブロック暗号の構成に関する研究を進める。とくに、方式内部で構成要素を並列計算可能な方式を扱う。また、既存のブロック暗号方式や、擬似ランダム関数等の暗号利用モードに対する古典的攻撃と量子攻撃の開発を進める。
|
| Causes of Carryover |
旅費を使用できず、繰り越しが生じた。次年度以降の旅費として使用したい。
|
