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超楕円曲線を用いた公開鍵暗号システムの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 11558033
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 計算機科学
研究機関九州大学

研究代表者

櫻井 幸一  九州大学, システム情報科学研究院, 助教授 (60264066)

研究分担者 朝廣 雄一  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (40304761)
鈴木 昌和  九州大学, 大学院・数理学研究院, 教授 (20112302)
静谷 啓樹  東北大学, 情報シナジーセンター, 教授 (50196383)
酒井 康行  三菱電機(株), 情報総合研究所, 主任研究員
酒井 康之  三菱電機(株), 情報総合研究所, 主任研究員
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード暗号 / 情報セキュリティ / 超楕円曲線 / 公開鍵暗号 / アルゴリズム / 暗号解読 / 楕円暗号 / 高速演算 / モンゴメリー型 / 梗塞演算
研究概要

最終年度である今年度は、研究成果の論文発表、およびプロジェクトの反省・今後の課題を検討した。
今回の研究でも試みたものに楕円曲線群と超楕円曲線のヤコビ多様体群との間に写像を構成することで、両者の安全性の相対比較を行うことがあった。この方向では大きな進展があった。
超楕円と楕円との間に関係をもつクラスが存在することは、Weil decent理論による[S.D.Galbraith and N.P.Smart. "A cryptgraphic application of Weil descent"Proc, Cryptography and Coding, Springer LNCS1746,pp191-200.(1999)].Weil descent理論は、楕円曲線の構造解析に利用される。楕円曲線から適当な超楕円曲線のヤコビ多様体への準同型を考える。この超楕円曲線の種数が、この準同型写像の扱い安さを反映することになる。このWeil descentは、楕円暗号に対する攻撃の手段としても、また超楕円暗号の設計といった積極的道具としても、利用できる。
最近では、超楕円暗号が楕円暗号よりも高速実装の可能性が指摘され、研究者の注目を浴びている[P. Gaudry and R. Harley, "Counting Points on hyperelliptic curve over finite fields,"Proc. Algorithmic Number Theory -IV, Springer-LNCS1838,2000,pp.313-332.].
Harleyらが、当初超楕円曲線(のヤコビ群)の位数計算に提案したアルゴリズムが、超楕円暗号の高速化に応用可能であり、注意深く解析すると楕円暗号よりも高速化が期待できるというものである。すでに、理論的計算効率では、このHarleyの超楕円アルゴリズム(の改良)が楕円暗号よりも高速である、という報告もある。
今後は、従来の楕円暗号の拡張を越えた超楕円固有の暗号理論が期待される。とくに、今回の研究では、実用性を考慮した展開研究という位置づけで行ったが、再び基礎理論の確立を主眼においた研究に戻る必要性がある。
これら、超楕円曲線暗号理論をはじめとする最近の研究動向を、邦訳書付録や数学雑誌に発表し、この方面の研究の啓蒙につくした。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Yasuyuki SAKAI, Kouichi SAKURAI: "Efficient Scalar Multiplications on Elliptic Curves with Direct Computations of Several Doublings"Ieice Trans.. E84-A. 120-129 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okeya, K., Sakurai, K.: "Efficient elliptic curve cryptosystems from a scalar multiplication algorithm with recovery of the y-coordinate on a Montgomery-form elliptic curve"Proc. Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems 2001 (May 2001, Paris) Springer LNCS (2001).. Vol.2162. 126-141 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masato YAMAMICHI, Masahiro MAMBO, Hiroki SHIZUYA: "On the Complexity of Constructing an Elliptic Curve of a Given Order"Ieice Trans.. E84-A. 140-145 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujimoto, M.Suzuki: "Construction of Affine Plane Curves With One Place at Infinity"Osaka J. Math.. (to appear).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 櫻井 幸一: "「楕円暗号の現状と課題」 数論アルゴリズムと楕円曲線暗号入門 第6刷付録"シュプリンガー東京. 10 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyuki SAKAI and Kouichi SAKURAI: "Efficient Scalar Multiplications on Elliptic Curves with Direct Computations of Several Doublings"Ieice Trans.. E84-A. 120-129 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okeya,K. and Sakurai,K.: "Efficient elliptic curve cryptosystems from a scalar multiplication algorithm with recovery of the y-coordinate on a Montgomery-form elliptic curve"Proc. Workshop on Cryptographic Hard ware and Embedded Systems 2001 (May 2001, Paris) Springer LNCS (2001). Vol. 2162. 126-141 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masato YAMAMICHI, Masahiro MAMBO and Hiroki SHIZUYA: "On the Complexity of Constructing an Elliptic Curve of a Given Order"Ieice Trans.. E84-A. 140-145 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Fujimoto and M. Suzuki: "Construction of Affine Plane Curves With One Place at Infinity"Osaka J Math.. (to appear).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] SAKURAI Kouichi: ""The develpoment and issue on elliptic curve cryptosystems" in Appendix of 6th printing at Japanese translation of "a course in number-theory and crypography""Springer-Tokyo. 10 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyuki SAKAI, Kouichi SAKURAI: "Efficient Scalar Multiplications on Elliptic Curves with Direct Computations of Several Doublings"Ieice Trans.. E84-A・No.1. 120-129 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okeya, K., Sakurai, K.: "Efficient elliptic curve cryptosystems from a scalar multiplication algorithm with recovery of the y-coordinate on a Montgomery-form elliptic curve"Proc.Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems 2001 (May 2001, Paris) Springer LNCS (2001). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Masato YAMAMICHI, Masahiro MAMBO, Hiroki SHIZUYA: "On the Complexity of Constructing an Elliptic Curve of a Given Order"Ieice Trans.. E84-A・No.1. 140-145 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujimoto, M.Suzuki: "Construction of Affine Plane Curves With One Place at Infinity"Osaka J.Math. (to appear).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 櫻井 幸一: "「楕円暗号の現状と課題」 数論アルゴリズムと楕円曲線暗号入門 第6刷付録"シュプリンガー東京. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okeya,Kurumatani,and Sakurai: "Elliptic Curves with the Montgomery-Form and Their Cryptographic Applications"Proc.International workshop on practice and theory in public-key cryptography. LNCS1751. 238-257 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai and K.Sakurai: "On the Practical Performance of Hyperelliptic Curve Cryptosystems in Software Implementation"IEICE Transactions. E83-A,4. 692-703 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sakai,Y.,and Sakurai,K.: "Efficient Scalar Multiplications on Elliptic Curves without Repeated Doublings and Their Practical Performance"Proc.Australasian Conference on Information Security and Privacy. LNCS1841. 59-73 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] YAMAMICHI,MAMBO,and SHIZUYA: "On the Complexity of Constructing an Elliptic Curve of a Given Order"IEICE Trans.Fundamentals. E84-A,1. 141-145 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] CHIDA,OHMORI,and SHIZUYA: "A Way of Making Trapdoor One-Way Functions Trapdoor No-Way"IEICE Trans.Fundamentals. E84-A,1. 151-156 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 酒井康行,櫻井幸一: "有限体F_<2^n>上の超楕円曲線暗号のソフトウエア実装"電子情報通信学会論文誌. J82-A,No.8. 1305-1306 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I. Duursma and K. Sakurai: "Efficient algorithms for the Jacobian variety to hyperelliptic curves y^2=x^p -x +1 over a finite field of odd characteristic p"Coding Theory,Cryptography and related areas,Buchmann et al. edit.(Springer). (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Sakai and K. Sakurai: "Over F_p vs.F_<2^n> over and on Pentium vs. Alpha in Software Implementation of Hyperelliptic Curve"PreProc, 1999 International Conference on Information Security and Cryptology December 9-10,1999 Korea University,Seoul,Korea. 67-86 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Tamura and K. Sakurai: "A Hardware-Oriented Algorithm for Computing in Jacobians and Its Implementation for Hyperelliptic Cryptosystems"PreProc. 1999 International Conference on Information Security and Cryptology December9-10,1999 Korea University,Seoul,Korea. 213-227 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 近江貴晴,静谷啓樹,西関隆夫: "離散対数暗号系に付随する言語の複雑さについて"電子情報通信学会論文誌(A). J82-A,No.3. 405-414 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 山道将人,満保雅浩,静谷啓樹: "与えれた位数の楕円曲線を構成する複雑さについて"電子情報通信学会技術研究報告(暗号と情報セキュリティ研究会). ISEC99-59. 51-58 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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