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量子鍵配送方式の安全性および鍵共有に関する通信路容量の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15760289
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関国立情報学研究所 (2004-2005)
独立行政法人理化学研究所 (2003)

研究代表者

渡辺 曜大  国立情報学研究所, 情報基盤研究系, 助手 (70360675)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード量子暗号 / 量子鍵配送 / 情報量的安全性 / 量子鍵配送方式 / 誤り訂正技術 / 鍵圧縮法 / 安全性概念 / 強秘匿性
研究概要

現在標準的に用いられている多くの暗号技術の安全性は,桁数の大きい素因数分解問題や離散対数問題を解くのが難しいといういわゆる計算量的な仮定にもとづいている.このような計算量的な仮定にもとづく暗号は,計算機能力の向上やアルゴリズムの発展に伴い,長い期間にわたってその安全性を確保することが難しくなってきている.さらに,量子コンピュータが実現したり,多くの研究者の予想に反してP=NPが示されたりすると安全性そのものがまったく保証されないという事態になってしまう.
これに対して,量子暗号の目的は,無限の計算資源をもつ攻撃者に対しても安全性を保障することのできる(したがって,計算量的な仮定によらない)暗号技術を構成することであり,「無条件の安全性」と呼ばれる極めて強い安全性を保証することのできる暗号技術として現在注目されている.本研究の目的は,量子暗号(さらには量子情報技術)の中で現在最も実用化に近いと考えられている量子鍵配送方式について,その安全性および効率性の観点から解析し,実用化に向けた提案を行うことである.
量子鍵配送において,送信機あるいは受信機が理想的であると仮定するとその安全性証明は容易になるが,現実的な量子鍵配送の実装においては一般に送信機および受信機が理想的であるとは考えにくい.本年度は,非常に一般的な状況(送信機あるいは受信機の特性が分かっているという条件のみを課した状況)において,B92プロトコル,DPSQKDプロトコルに代表される非直交量子状態を用いた量子鍵配送の安全性を証明した.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Geometry on the parameter space of the belief propagation algorithm on Bayesian networks2006

    • 著者名/発表者名
      Yodai Watanabe
    • 雑誌名

      Physics Letters A 350

      ページ: 81-86

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Security proof of the BB84 protocol in practical implementation2005

    • 著者名/発表者名
      Yodai Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of Workshop on Quantum Information Theory and Quantum Statistical Inference

      ページ: 70-73

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] B92プロトコルの安全性証明2005

    • 著者名/発表者名
      渡辺曜大
    • 雑誌名

      第28回情報理論とその応用シンポジウム予稿集 SITA2005

      ページ: 423-426

    • NAID

      10016853811

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 量子鍵配送方式の安全性について2005

    • 著者名/発表者名
      渡辺曜大
    • 雑誌名

      2005年暗号と情報セキュリティシンポジウム予稿集 SCIS2005

      ページ: 523-526

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Information reconciliation in quantum key distribution using low-density parity-check codes2004

    • 著者名/発表者名
      Yodai Watanabe, Wataru Matsumoto, Hideki Imai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2004 International Symposium on Information Theory and its Applications ISITA2004

      ページ: 1265-1269

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 量子鍵配送方法および通信装置2006

    • 発明者名
      渡辺 曜大
    • 権利者名
      情報・システム研究機構
    • 出願年月日
      2006-01-24
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 量子鍵配送方法および通信装置2005

    • 発明者名
      渡辺 曜大
    • 権利者名
      情報・システム研究機構
    • 産業財産権番号
      2005-188865
    • 出願年月日
      2005-06-28
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺曜大, 四方順司: "強秘匿性のシミュレータおよび比較にもとづく定義の間の関係について"第26回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 第1分冊. 325-328 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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