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計算問題に基づき、効率的かつ帰着がタイトな公開鍵暗号の研究

Research Project

Project/Area Number 11J06283
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Fundamental theory of informatics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山田 翔太  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords公開鍵暗号 / 属性ベース暗号 / 放送型暗号 / 電子署名 / 格子問題 / 公開鍵サイズ削減 / 関数型暗号 / 関数型匿名否定可能認証
Research Abstract

本研究の目標は, 安全性と効率性を高いレベルで兼ね備えた公開鍵暗号の設計である. 今年度の研究では, 従来の公開鍵暗号の拡張である放送型暗号や, 属性べース暗号の研究を中心に行った. 特に, 大きく分けて, (1)従来の鍵属性ベース暗号の効率性の改善と機能の拡張, (2)既存の放送型暗号の安全性証明の別証明の提案, に関する成果を得た.
より詳しくは, (1)に関しては, 従来方式の中で最も暗号文サイズの小さい非単調鍵ポリシー属性ベース暗号の提案, 従来よりも暗号文や公開鍵サイズの小さい判定双線形ディフィー・ヘルマン仮定に基づく非単調な鍵属性ベース暗号の提案, 非単調で暗号文や秘密鍵の属性に一切の制限がない初めての暗号文/鍵ポリシー属性ベース暗号の提案などを行った. この研究で提案した方式は, 高い効率性と柔軟性を併せ持ち, クラウド技術との相性も良いため, 実社会での応用も可能ではないかと考えられる. これらの成果は国際会議PKC2014に受理が確定しており, 3月末にブエノスアイレスで発表予定である. また, NHK技術研究所と産業技術総合研究所との共同研究において, 区間属性ベース暗号という概念を新たに提案し, また実際にその概念を満足するような方式を効率的に構成する方法を示した.
(2)に関しては, Boneh, Gentry, Watersによって2005年に提案された放送型暗号の新しい安全性証明を示した. 従来は, 強ディフィー・ヘルマン仮定という数論仮定の下で, 安全性が証明されていた. 本研究では, 新しい数論的仮定を導入し, その仮定の下で放送型暗号の安全性を証明した. さらに, その数論仮定は, 従来の強ディフィー・ヘルマン仮定よりも弱い仮定であることを証明した. これは, 本研究では従来よりも強い主張を証明することに成功していることを意味し, 彼らの方式の安全性をより高い段階で保証するものとなっている. この成果は, 11月に那覇市で開催した国際会議であるIWSEC2013のポスターセッションにて発表を行い, best poster awardを受賞した.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] A Framework and Compact Constructions for Non-monotonic Attributo-Based Encryption2014

    • Author(s)
      Shota Yamada, Nuttapong Attrapadung, Goichiro Hanaoka, Noboru Kunihiro
    • Journal Title

      Public Key Cryptography

      Volume: 8383(末定)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chosen Ciphertext Secure Keyed-Homomorphic Public-Key Encryption2013

    • Author(s)
      Keita Emura, Goichiro Hanaoka, G0 Ohtake, Takahiro Matsuda, Shota Yamada
    • Journal Title

      PKC2012

      Volume: 7,778 Pages: 32-50

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Variants of the Naor-Yung and Dolev-Dwork-Naor Transforms for CCA Secure Key Encapsulation Mechanism2013

    • Author(s)
      Takashi Yamakawa, Shota Yamada, Takahiro Matsuda, Goichiro Hanaoka and Noboru Kunihiro
    • Journal Title

      AsiaPKC2013

      Volume: (掲載確定)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Verifiable Predicate Encryption and Applications to CCA Security and Anonymous Predicate Authentication2012

    • Author(s)
      Shota Yamada, Nuttapong Attrapadung, Bagus Sanotoso, Goichiro Hanaoka, Jacob C.N. Schuldt, and Noboru Kunihiro
    • Journal Title

      PKC2012

      Volume: 7,293 Pages: 243-261

    • DOI

      10.1007/978-3-642-30057-8_15

    • ISBN
      9783642300561, 9783642300578
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Space Efficient Signature Schemes from the RSA Assumption2012

    • Author(s)
      Shota Yamada, Goichiro Hanaoka, Noboru Kunihiro
    • Journal Title

      PKC2012

      Volume: 7,293 Pages: 102-119

    • DOI

      10.1007/978-3-642-30057-8_7

    • ISBN
      9783642300561, 9783642300578
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-Dimensional Representation of Cover Free Families and its Applications : Short Signatures and More2012

    • Author(s)
      山田翔太, 花岡悟一郎, 國廣昇
    • Journal Title

      CT-RSA2012

      Volume: LNCS 7178 Pages: 260-277

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Verifiable Predicate Encryption and Applications to CCA Security and Anonymous Predicate Authentication2012

    • Author(s)
      山田翔太, N.Attrapadung, B.Santoso, 花岡悟一郎, J.C.N.Schuldt, 國廣昇
    • Journal Title

      PKC2012

      Volume: LNCS 7293(印刷中)(掲載確定)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Space Efficient Signature Schemes from the RSA Assumption2012

    • Author(s)
      山田翔太, 花岡悟一郎, 國廣昇
    • Journal Title

      PKC2012

      Volume: LNCS 7293(印刷中)(掲載確定)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Framework and Compact Constructions for Non-monotonic Attributo-Based Encryption2014

    • Author(s)
      山田翔太(Nuttpong Attrapadung, 花岡悟一郎, 國廣昇と共著)
    • Organizer
      PKC2014
    • Place of Presentation
      Buenos Aires, Argentina(発表確定)
    • Year and Date
      2014-03-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Partially Wildcarded Attribute-based Encryption and Its Efficient Construction2013

    • Author(s)
      大竹剛(広中 悠樹, 加井 謙二郎, 遠藤 洋介, 花岡 悟一郎, 渡辺 創, 山田 翔太, 笠松 宏平, 山川 高志, 今井 秀樹と共著)
    • Organizer
      SECRYPT2013 (short paper)
    • Place of Presentation
      Reykjavik, Iceland
    • Year and Date
      2013-07-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficient Variants of the Naor-Yung and Dolev-Dwork-Naor Transforms for CCA Secure Key Encapsulation Mechanism.2013

    • Author(s)
      花岡悟一郎(山川高志, 山田翔太, 國廣昇と共著)
    • Organizer
      AsiaPKC 2013
    • Place of Presentation
      中国, 杭州
    • Year and Date
      2013-05-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Chosen Ciphertext Secure Keyed-Homomorphic Public-Key Encryption2013

    • Author(s)
      江村恵太 (共著者 : 花岡悟一郎, 大竹剛, 松田隆宏, 山田翔太)
    • Organizer
      PKC2013
    • Place of Presentation
      奈良市, 奈良県新公会堂
    • Year and Date
      2013-03-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 損失的代数フィルターのより効率的な構成2013

    • Author(s)
      山田翔太
    • Organizer
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都市, ウェスティン都ホテル京都
    • Year and Date
      2013-01-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] New Security Proof for a Variant of the BGW Broadcast Encryption Scheme.2013

    • Author(s)
      山田翔太(Nuttpong Attrapadung, 花岡悟一郎, 國廣昇と共著)
    • Organizer
      IWSEC2013
    • Place of Presentation
      沖縄県, 那覇市, 沖縄県市町村自治会館(ポスター発表)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Verifiable Predicate Encryption ana Applications to CCA Security and Anonymous Predicate Authentication2012

    • Author(s)
      山田翔太
    • Organizer
      PKC2012
    • Place of Presentation
      ドイツ, ダルムシュタット
    • Year and Date
      2012-05-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Space Efficient Signature Schemes from the RSA Assumption2012

    • Author(s)
      山田翔太
    • Organizer
      PKC2012
    • Place of Presentation
      ドイツ, ダルムシュタット
    • Year and Date
      2012-05-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] カバーフリーファミリーの二次元的な表現法に基づく署名長が短い署名方式のよりタイトな帰着2012

    • Author(s)
      山田翔太
    • Organizer
      SCIS2012
    • Place of Presentation
      金沢エクセルホテル東急
    • Year and Date
      2012-02-02
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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