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安全なクラウドコンピューティングに向けた代理計算に関する研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K00028
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報学基礎理論
研究機関神戸大学 (2018)
国立研究開発法人情報通信研究機構 (2015-2017)

研究代表者

王 立華  神戸大学, 工学研究科, 特命准教授 (00447228)

研究分担者 林 卓也  国立研究開発法人情報通信研究機構, サイバーセキュリティ研究所セキュリティ基盤研究室, 研究員 (70739995)
研究協力者 満保 雅浩  
Wang Licheng  
青野 良範  
Le Trieu Phong  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードクラウドセキュリティ / 代理再暗号 / 準同型暗号 / 秘密計算 / プライバシー保護データマイニング / 暗号 / 代理計算 / セキュア計算 / 代理人再暗号 / 結託攻撃 / 安全性帰着方法
研究成果の概要

本研究では、安全なクラウドコンピューティングに向けた代理計算に関する研究開発を行った。安全な代理計算のプリミティブとして、内積計算、行列積、整数の大小比較を暗号化したまま効率的に行う方式を設計し、実装による速度評価を行った。いずれも量子コンピュータに対しても安全である。また、安全な代理計算の応用として、データを開示せずに機械学習の計算を行うプライバシー保護データマイニングについて研究開発を行い、プライバシー保護Naive Bayes分類や三層ニューラルネットワークにおける効率的な秘匿推論処理などの研究開発を行った。一連の研究成果は7件の国際会議や論文誌で採択されたほか、特許出願も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

クラウドコンピューティングに代表される、計算処理をサーバに委任する「代理計算」においては、計算対象データのサーバへの開示が必要なため、データ漏えい等の対策が必須である。本研究ではこの課題の解決策として、暗号技術を応用した安全な代理計算技術の研究開発を行っており、データを暗号化したまま計算を行うことができる「準同型暗号」において、ベクトル内積などの計算プリミティブの効率的な方式の開発や、応用例としてニューラルネットワーク推論処理などの機械学習アルゴリズムの安全な代理計算を構築した。これらの結果は、特定の処理に特化した代理計算については、データを安全に保ちつつ効率良く計算ができることを示している。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] 北京郵電大学/Guangzhou University/East China Normal University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Institut Mines-Telecom(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京郵電大学/広州大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 北京郵電大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Verifiable Chebyshev maps-based chaotic encryption schemes with outsourcing computations in the cloud/fog scenarios2018

    • 著者名/発表者名
      Li Jing、Wang Licheng、Wang Lihua、Wang Xianmin、Huang Zhengan、Li Jin
    • 雑誌名

      Concurrency and Computation: Practice and Experience

      巻: June 号: 22

    • DOI

      10.1002/cpe.4523

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Securing Named Data Networking: Attribute-Based Encryption and Beyond2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Licheng、Zhang Zonghua、Dong Mianxiong、Wang Lihua、Cao Zhenfu、Yang Yixian
    • 雑誌名

      IEEE Communications Magazine

      巻: 56 号: 11 ページ: 76-81

    • DOI

      10.1109/mcom.2018.1701123

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Privacy-Preserving Naive Bayes Classification Using Fully Homomorphic Encryption2018

    • 著者名/発表者名
      Kim Sangwook、Omori Masahiro、Hayashi Takuya、Omori Toshiaki、Wang Lihua、Ozawa Seiichi
    • 雑誌名

      ICONIP 2018- 25th International Conference on Neural Information Processing

      巻: LNCS11304 ページ: 349-358

    • DOI

      10.1007/978-3-030-04212-7_30

    • ISBN
      9783030042110, 9783030042127
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A New Secure Matrix Multiplication from Ring-LWE2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Lihua、Aono Yoshinori、Phong Le Trieu
    • 雑誌名

      CANS2017-16th International Conference on Cryptology And Network Security

      巻: LNCS 11261 ページ: 93-111

    • DOI

      10.1007/978-3-030-02641-7_5

    • ISBN
      9783030026400, 9783030026417
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Verifiable Chebyshev Maps-Based Encryption Schemes with Outsourcing Computations in the Cloud/Fog Scenarios2018

    • 著者名/発表者名
      Jing Li, Licheng Wang, Lihua Wang, Zhengan Huang, Jin Li
    • 雑誌名

      J. Concurrency and Computation: Practice and Experience

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A new secure matrix multiplication from ring-LWE2018

    • 著者名/発表者名
      Lihua Wang, Yoshinori Aono, Le Trieu Phong
    • 雑誌名

      CANS2017-16th International Conference on Cryptology And Network Security

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Generic yet Efficient Method for Secure Inner Product2017

    • 著者名/発表者名
      Lihua Wang, Takuya Hayashi, Yoshinori Aono, Le Trieu Phong
    • 雑誌名

      Proceedings of NSS2017- 11th International Conference on Network and System Security, Springer International Publishing

      巻: LNCS 10394 ページ: 217-232

    • DOI

      10.1007/978-3-319-64701-2_16

    • ISBN
      9783319647005, 9783319647012
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mis-operation Resistant Searchable Homomorphic Encryption2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Emura, Takuya Hayashi, Noboru Kunihiro, Jun Sakuma
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 ACM on Asia Conference on Computer and Communications Security

      巻: ASIA CCS'17 ページ: 215-229

    • DOI

      10.1145/3052973.3053015

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 三層ニューラルネットワークにおけるRing-LWEベース準同型暗号を用いた効率的なプライバシー保護推論処理2019

    • 著者名/発表者名
      手塚 雄大, 王 立華, 林 卓也, Kim Sangwook, 為井 智也, 大森 敏明, 小澤 誠一
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会JSAI2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] An Efficiently Secure Comparison Scheme Using Homomorphic Encryption2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Lihua、Hayashi Takuya、Saha Tushar Kanti、Aono Yoshinori、Koshiba Takeshi、Moriai Shiho
    • 学会等名
      2019年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ring-LWEを用いたセキュアな行列乗算のためのパッキング方法2018

    • 著者名/発表者名
      王 立華, プラディイプ クマル ミシュラ, 青野 良範, レ チュウ フォン, 安田 雅哉
    • 学会等名
      2018年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ring-LWEを用いたセキュアな行列乗算のためのパッキング方法,2018

    • 著者名/発表者名
      王 立華, プラディイプ クマル ミシュラ, 青野 良範, レ チュウ フォン, 安田 雅哉
    • 学会等名
      SCIS2018 暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 効率的な準同型内積演算の一般的構成2017

    • 著者名/発表者名
      林 卓也、青野 良範、レ チュウ フォン、王 立華
    • 学会等名
      SCIS2017
    • 発表場所
      ロワジールホテル那覇(沖縄県那覇市西3-2-1)
    • 年月日
      2017-01-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] まぜるな危険準同型暗号2016

    • 著者名/発表者名
      江村 恵太、林 卓也、國廣 昇、佐久間 淳
    • 学会等名
      CSS2016
    • 発表場所
      秋田キャッスルホテル(秋田県秋田市中通1-3-5)
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] New Reflection on Delegatable Computation for a Secure Cloud Storage and Data Mining with Privacy-Protection2016

    • 著者名/発表者名
      Lihua Wang
    • 学会等名
      A3 Foresight Program: Annual Workshop in Korea
    • 発表場所
      Holiday Inn Resort Alpensia Pyeongchang (325 Solbong-ro Daegwallyeong-myon, Pyeongchang-gun, Gangwon-do, Korea)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New Reflection on Classification & Security Reduction of Proxy Re-Encryption Applied to Cloud Environments2016

    • 著者名/発表者名
      Lihua Wang
    • 学会等名
      日中韓フォーサイト事業A3 annual workshop
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館 (沖縄県那覇市旭町116-37)
    • 年月日
      2016-02-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on the Security Evaluation Methods of Proxy Re-Encryption Applied to Cloud Environments2016

    • 著者名/発表者名
      Lihua Wang, Licheng Wang, Masahiro Mambo
    • 学会等名
      SCIS2016暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル熊本ニュースカイ (熊本県熊本市中央区東阿弥陀寺町2番地)
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] DBLP (Digital Bibliography & Library Project)

    • URL

      https://dblp.uni-trier.de/pers/hd/w/Wang_0001:Lihua

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 情報通信研究機構 サイバーセキュリティ研究所セキュリティ基盤研究室ホームページ

    • URL

      https://www.nict.go.jp/security/research.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 特許権2017

    • 発明者名
      王 立華, 青野 良範, レ チュウ フォン
    • 権利者名
      NICT
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2025-11-18  

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