2023 Fiscal Year Research-status Report
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20K11686
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
藤岡 淳 神奈川大学, 情報学部, 教授 (50710159)
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2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 認証鍵交換 / FSXY構成 / ハイブリッド安全性 / KEMの耐量子安全性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究対象をPKIに基づく認証鍵交換，その構成技術をFSXY構成とした．FSXY構成とは，IND-CCA安全なKEM (鍵カプセル化機構)とIND-CPA安全なKEM (wKEMと略される)の二つを用いて認証鍵交換を構成する手法であり，KEMおよびwKEMをID情報に基づくKEMとすることで，ID情報に基づく認証鍵交換が実現できるからである．
現在までのところ，FSXY構成におけるKEMに対して，二種類の量子攻撃(鍵ないし乱数の推定)が想定しうることを確認しており，また，構成要素のKEMおよびwKEMのいずれかがこれらの耐量子安全性を有しないならば，FSXY構成で得られた認証鍵交換方式も耐量子安全性を有しない，すなわち，ハイブリッド安全性を有しないことを示した．具体的には，最大漏洩攻撃によって得られた情報と量子攻撃によって得られた情報を組み合わせれば，セッション鍵の推定が可能であることを指摘し，結果，FSXY構成そのままでは，最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を有する認証鍵交換方式は構成できないことを明らかにした．
これらの考察に基づき，構成要素のKEMを単純にハイブリッドKEM (古典安全なKEMと耐量子安全のKEMの組合せで構成されるKEM)としたFSXY構成のハイブリッド安全性に関する考察を進め，構成された認証鍵交換方式が最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を有することを確認した．
また，これに関連して，複数のKEMから一つの鍵を導出するKEM Combinerについて調査し，それを上記構成に応用し，必要とされる擬疑ランダム関数を削減することに成功した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
古典安全性と量子安全性を内含する数学的な問題の候補としていたIsogenous Pairing Group (IPG)上の各種問題が所望の性質を満たしそうもなかったため，研究対象を(PKIに基づく)認証鍵交換に変更し，また，最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を満たす認証鍵公開をFSXY構成から導こうとしたところ，単純には構成できないことも判明してしまったためである．そこで，ハイブリッド安全性を有するKEMとwKEM (IB-KEMとwIB-KEM)を用いて，ハイブリッド安全性な(ID情報に基づく)認証鍵交換を構成し，それを改良することで，効率的なID情報に基づく認証鍵交換を得るというアプローチを用いることとした．
現在までのところ，単純な組み合わせにより，最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を有する認証鍵交換方式を構成できるという証明，および，擬似ランダム関数の単純化という成果は得られているが，対外発表には至っていない．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究対象を(PKIに基づく)認証鍵交換，その構成技術をFSXY構成とし，これにおける要素技術をハイブリッド安全な鍵カプセル化技術(KEM)とした場合の安全性証明を試み，さらに，擬似ランダム関数などを削減することで，より効率的な認証鍵交換を構成する．
次に，利用するKEMをID情報に基づくものへ変更することで，得られたID情報に基づく認証鍵交換が，最大漏洩攻撃に対してもハイブリッド安全性を有することを証明する．
これにより本研究の目的の一つである秘密情報の漏洩に耐性のあるハイブリッド安全なID情報に基づく認証鍵交換は実現されたことになる．
更には，Isogenous Pairing Group (IPG)上の各種問題を直接的に利用しないID情報に基づく認証鍵交換方式の考案も引続き行なうとともに，IPG問題以外の古典安全性と量子安全性を内含する数学的な問題の候補も探索する．
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| Causes of Carryover |
古典安全性と量子安全性を内含する数学的な問題の候補としていた問題(Isogenous Pairing Group (IPG)上の各種問題)が所望の性質を満たさず，また，COVID-19の影響により予定していた海外での調査出張がまったく行えなかったことにより，国内会議での調査出張に対する参加費および旅費の支出が主で，加えて，本年度は対外発表がなかったため，消耗品の購入のみとなった．
2024年度は，COVID-19の影響が残る間は，オンライン開催により旅費が不要となる国際会議を中心に情報取集に努め，COVID-19の影響がなくなり次第，予定していた学会発表出張(国内外)および調査出張(国内外)を実施することとする．
加えて，2020年度に購入を見送った物品(モニタおよび関連する消耗品など)に対する支出も予定している．
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