A Practical Pairing-Based Cryptography

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K17740
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 60070:Information security-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Ishii Masahiro 東京工業大学, 学術国際情報センター, 助教 (10794399)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ペアリング暗号 / ペアリングフレンドリ楕円曲線族 / 群所属判定問題 / 余因子消去 / 同種写像 / 分散処理基盤

Outline of Final Research Achievements

We presented a concrete and efficient method for constructing pairing-based cryptography, which can be applied to technologies such as blockchain. In particular, we concisely and comprehensively described when and how group membership verification in the group of rational points on an elliptic curve, a technique to ensure the validity of numbers handled in pairing-based cryptography, can be performed within the parameter space for constructing pairings.
As a result, a more efficient and practical method for constructing pairing-based cryptography has been elucidated.

Free Research Field

情報セキュリティ

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究対象のペアリング暗号は，ブロックチェーンや，トラステッド・コンピューティングなど現代・次世代のサイバーセキュリティインフラを支える技術の重要な一構成要素であり，実用化されている．
本研究成果により，効率的かつ安全なペアリング暗号の具体的な構成法が与えられ，特にペアリングが関係する暗号アプリケーションの設計者・実装者が，迷わずより適した暗号のパラメータと構成の選択が可能となった．さらに，楕円曲線の暗号に適した新たな性質を解明し，学術的な貢献も果たした．