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2015 Fiscal Year Research-status Report

カードベース暗号の発展

Research Project

Project/Area Number 26330001
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

水木 敬明  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 准教授 (90323089)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords暗号系
Outline of Annual Research Achievements

カードベース暗号とは,トランプカードのような物理的なカード組を用いて,安全な計算を身近で手軽に実現するものであり,本研究では,既存の成果をさらに学理的に進展させ,安全な計算を効率的に実現する汎用的手法や本質的限界を解明するとともに,人間フレンドリーな分かり易いプロトコルの開発を追及している。また,カードベース暗号が一般市民にも理解が容易であるという特徴を活かし,誰でも心の底から「安全を実感」できる暗号技術の研究開発へ,知見を応用することを目指している。
当該年度は,まず前年度に得られていた成果について,任意の3変数関数を計算するカードベースプロトコルをIEICE Trans. Fundamentals誌に掲載し,4変数以上のすべての関数に対応した汎用的なプロトコル構成法を国際会議TAMC 2015において公表し,不動点を持たない置換を生成する効率的なプロトコルを国際会議UCNC 2015にて公表した。次に,近年注目されている「変則的なシャッフル」の本質的な限界を探るべくそれを用いた新しいカードベース暗号を考案し,既存プロトコルより優れたAND計算やコピープロトコルを構成するとともに,変則シャッフルの具体的な実現方法も与え,その成果を国際会議TPNC 2015において公表した。また,偏光板カードを用いたプロトコルを国際会議IWSEC 2015,回転カードを用いたプロトコルをProvSec 2015においてそれぞれ公表している。さらに,カードベース暗号に適したカード組を実際に作成し,オープンキャンパスや高校での出前授業において開発したプロトコルを一般市民の方々に試してもらい,カードベース暗号の普及・発展に努めている。加えて,電子情報通信学会Fundamentals Review誌から依頼を受け,「カード組を用いた秘密計算」という解説記事を掲載している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

交付申請書に記載した研究目的、すなわちカードベース暗号の発展について、当初の計画通りに進めることができたと判断されるため。

Strategy for Future Research Activity

本年度の成果を踏まえつつ、当初の計画に従い、本研究を推進していく。

Causes of Carryover

次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 解説論文:カード組を用いた秘密計算2016

    • Author(s)
      水木敬明
    • Journal Title

      電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review

      Volume: 9 Pages: 179-187

    • DOI

      10.1587/essfr.9.3_179

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Securely Computing Three-input Functions with Eight Cards2015

    • Author(s)
      Takuya Nishida, Yu-ichi Hayashi, Takaaki Mizuki, and Hideaki Sone
    • Journal Title

      IEICE Trans. Fundamentals

      Volume: E98-A Pages: 1145-1152

    • DOI

      10.1587/transfun.E98.A.1145

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Secure Multi-Party Computation Using Polarizing Cards2015

    • Author(s)
      Kazumasa Shinagawa, Takaaki Mizuki, Jacob Schuldt, Koji Nuida, Naoki Kanayama, Takashi Nishide, Goichiro Hanaoka, and Eiji Okamoto
    • Journal Title

      IWSEC 2015, Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 9241 Pages: 281-297

    • DOI

      10.1007/978-3-319-22425-1_17

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Efficient Card-based Protocols for Generating a Hidden Random Permutation without Fixed Points2015

    • Author(s)
      Rie Ishikawa, Eikoh Chida, and Takaaki Mizuki
    • Journal Title

      UCNC 2015, Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 9252 Pages: 215-226

    • DOI

      10.1007/978-3-319-21819-9_16

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multi-party Computation with Small Shuffle Complexity Using Regular Polygon Cards2015

    • Author(s)
      Kazumasa Shinagawa, Takaaki Mizuki, Jacob C. N. Schuldt, Koji Nuida, Naoki Kanayama, Takashi Nishide, Goichiro Hanaoka, and Eiji Okamoto
    • Journal Title

      ProvSec 2015, Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 9451 Pages: 127-146

    • DOI

      10.1007/978-3-319-26059-4_7

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Five-Card Secure Computations Using Unequal Division Shuffle2015

    • Author(s)
      Akihiro Nishimura, Takuya Nishida, Yu-ichi Hayashi, Takaaki Mizuki, Hideaki Sone
    • Journal Title

      TPNC 2015, Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 9477 Pages: 109-120

    • DOI

      10.1007/978-3-319-26841-5_9

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 不均一な確率分布のシャッフル操作の実現に関する一考察2016

    • Author(s)
      西村明紘, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      2016年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • Place of Presentation
      ANAクラウンプラザホテル熊本ニュースカイ(熊本県・熊本市)
    • Year and Date
      2016-01-22
  • [Presentation] 変則的シャッフルを用いたカードベース暗号プロトコル2015

    • Author(s)
      西村明紘, 西田拓也, 林優一, 水木敬明, 曽根秀昭
    • Organizer
      2015年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-10

URL: 

Published: 2017-01-06  

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