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2014 Fiscal Year Annual Research Report

楕円ペアリング暗号に対する共役有理点ノルムを用いた分散並列攻撃法の開発と実証実験

Research Project

Project/Area Number 25280047
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

野上 保之  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (60314655)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日下 卓也(甲本卓也)  岡山大学, 自然科学研究科, 講師 (00336918)
山井 成良  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90210319)
上原 聡  北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (90213389)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsペアリング暗号 / 乱数検定 / 攻撃・安全性評価 / 並列処理 / データ解析
Outline of Annual Research Achievements

2のべき乗や素数(安全素数, 二重安全素数)を法とする整数環上でロジスティック写像を表す二次式の実装を行った場合に、周期の長い系列を生成できることが確認できた。また、この方法で生成される擬似乱数系列は、これまで行ってきた整数上のロジスティック写像による乱数生成よりも、小さな演算精度でNIST検定をパスする結果が得られている。具体的には、60ビット近い精度の演算から、30数ビットの演算でもNIST検定にパスすることが確認できた。また線形複雑度が最大となる2値擬似乱数系列の組織的な生成法を提案することができた。これは国際会議発表を経て、論文化できている。
そして具体的な楕円曲線暗号攻撃については、100ビットのECDLP攻撃を2日半程度で完了することができ、本研究の目標としている110ビットのECDLP攻撃が視野に入りつつある。そのためのアプローチとして、効率のよい並列化、大学資産を用いた並列攻撃シミュレーション、またそれに備えての倍精度計算アルゴリズムなど、ランダムウォークの更なる効率化が行えたことによる寄与が大きい。一方で、衝突判定については、十分な間引きの実施により、現状でも大きな足かせとはなっていない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

すべての研究フェーズのおいて、順調に開発が進んでいるといえる。具体的には、すでに100ビットを超えるECDLP攻撃が成功しており、最終年度で更なる詰めと、攻撃ビット長を伸ばせるように改良を続けることになる。

Strategy for Future Research Activity

昨年度の研究実施により、ほぼ予定していた開発を完了することができている。最終年度は、まさに多くの計算リソースを束ねての超並列化攻撃に実施になる。これを、大学資産を中心に実施することになるが、110ビットを超えるECDLPの攻撃成功に向けて、更なるアルゴリズムやプログラム実装が不可欠になることが分かっている。

Causes of Carryover

一部の研究会への聴講参加ができなかったことなどによる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度の成果発表などにおいて、執行を予定している。

Remarks

大まかな研究内容の概要と、成果をまとめて掲載しています。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A geometric sequence binarized with Legendre symbol over odd characteristic field and its properties2014

    • Author(s)
      Y. Nogami, K. Tada, S. Uehara
    • Journal Title

      IEICE, Trans.

      Volume: E97 Pages: 2336-2342

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 素体上のロジスティック写像による生成系列の自己相関と演算精度に近い周期を持つループについて2015

    • Author(s)
      宮崎 武, 荒木 俊輔, 上原 聡, 野上 保之
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報セキュリティ研究会
    • Place of Presentation
      北九州市立大学
    • Year and Date
      2015-03-02
  • [Presentation] 素体上のロジスティック写像による多値系列の相関分布2015

    • Author(s)
      宮崎 武, 荒木 俊輔, 上原 聡, 野上 保之
    • Organizer
      2015年暗号と情報セキュリティ・シンポジウム講演論文集
    • Place of Presentation
      北九州市
    • Year and Date
      2015-01-21 – 2015-01-24
  • [Presentation] 70台程度の計算機を並列に用いた94bitのECDLPの解読2015

    • Author(s)
      三好 俊介, 野上 保之, 日下 卓也, 山井 成良
    • Organizer
      2015年暗号と情報セキュリティ・シンポジウム講演論文集
    • Place of Presentation
      北九州市
    • Year and Date
      2015-01-21 – 2015-01-24
  • [Presentation] An application of XTR for the discrete logarithm problem on Barreto-Naehrig curve2014

    • Author(s)
      Y. Kono, Y. Nogami
    • Organizer
      CANDAR/WICS2014
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [Presentation] 奇標数体上の原始多項式とべき乗剰余性に基づいた多値系列の生成2014

    • Author(s)
      手邊 啓介, 野上 保之, 上原 聡
    • Organizer
      第37回情報理論とその応用シンポジウム予稿集
    • Place of Presentation
      宇奈月温泉
    • Year and Date
      2014-12-09 – 2014-12-12
  • [Presentation] Relations between evaluations of NIST tests and Lyapunov exponents of sequences generated by the Logistic map over integers2014

    • Author(s)
      C. Miyazaki, T. Miyazaki, S. Uehara, S. Araki
    • Organizer
      ISITA204
    • Place of Presentation
      メルボルン
    • Year and Date
      2014-10-26 – 2014-10-29
  • [Presentation] Some Properties of the Maximum Period on the Logistic Map Over Z_{2^n}2014

    • Author(s)
      K. Yoshida, T. Miyazaki, S. Uehara, S. Araki
    • Organizer
      ISITA2014
    • Place of Presentation
      メルボルン
    • Year and Date
      2014-10-26 – 2014-10-29
  • [Presentation] A study of an automorphism on the Logistic maps over prime fields2014

    • Author(s)
      T. Miyazaki, S. Araki, S. Uehara, Y. Nogami
    • Organizer
      ISITA2014
    • Place of Presentation
      メルボルン
    • Year and Date
      2014-10-26 – 2014-10-29
  • [Presentation] An efficient generation of geometric sequences defined with trace and Legendre symbol2014

    • Author(s)
      Y. Nogami, K. Tada, S. Uehara
    • Organizer
      ISITA2014
    • Place of Presentation
      メルボルン
    • Year and Date
      2014-10-26 – 2014-10-29
  • [Presentation] Experimental Evaluation of the Efficiency of Associative Rational Points for Random Walks on ECDLP2014

    • Author(s)
      Y. Kono, Y. Nogami , T. Kusaka
    • Organizer
      ISCIT2014
    • Place of Presentation
      韓国
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] Collision Detection with DNS in Rho Method on BN Curve2014

    • Author(s)
      S. Miyoshi, Y. Nogami
    • Organizer
      ICCE-TW2014
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2014-05-26 – 2014-05-28
  • [Remarks] 基盤B概要・成果ページ

    • URL

      http://www.trans.ec.okayama-u.ac.jp/~nogami/Works/Kibanb2013.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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