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拡張ローレンツ方程式に基づくカオス暗号およびカオス認証に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K00353
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 ソフトコンピューティング
研究機関立命館大学

研究代表者

宮野 尚哉  立命館大学, 理工学部, 教授 (10312480)

連携研究者 笠原 健一  立命館大学, 理工学部, 教授 (70367994)
研究協力者 長 憲一郎  立命館大学, 理工学部, 助教
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード暗号通信 / ストリーム暗号 / カオス / 同期 / 暗号鍵交換 / 秘密鍵交換 / 暗号 / 認証 / カオス同期
研究成果の概要

星形ネットワーク型高次元カオス振動子を表現する拡張ローレンツ方程式を用いて暗号化、送信者認証、および、秘密鍵交換のすべてを行うストリーム暗号システムの実現を目指し、要素アルゴリズムとしての暗号化、認証、鍵交換方法を開発した。ただし、鍵交換には量子通信も利用できる。暗号化に利用される2進疑似乱数列の安全性は、乱数検定の標準手法であるNIST SP800-22およびTestU01 BigCrush統計検定により確認された。今後は、これらのアルゴリズムをハードウェアシステム上に実装して実証実験を行い、量子計算機の実用化にも耐える新しい暗号システムを実現する。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Intermittent and partial synchrony of coupled augmented Rössler oscillators2018

    • 著者名/発表者名
      Cho Kenichiro、Miyano Takaya
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 9 号: 1 ページ: 36-48

    • DOI

      10.1587/nolta.9.36

    • NAID

      130006301351

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimation of the degree of dynamical instability from the information entropy of symbolic dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Takaya Miyano, Hiroshi Gotoda
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 96 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreve.96.042203

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and test of pseudorandom number generator using a star network of Lorenz oscillators2017

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Cho , Takaya Miyano
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcation and Chaos

      巻: 27 号: 12 ページ: 1750184-1750184

    • DOI

      10.1142/s021812741750184x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 拡張ローレンツ方程式を利用した使い捨てパッド型カオス暗号2016

    • 著者名/発表者名
      長憲一朗,宮野尚哉
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 116 ページ: 107-114

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Entropy test for complexity in chaotic time series2016

    • 著者名/発表者名
      K. Cho, T. Miyano
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 7 ページ: 21-28

    • NAID

      130005117782

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chaotic cryptography using augmented Lorenz equations aided by quantum key distribution2015

    • 著者名/発表者名
      K. Cho, T. Miyano
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuits and Systems I

      巻: 62 号: 2 ページ: 478-487

    • DOI

      10.1109/tcsi.2014.2365767

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Estimation of surrogate measure for the largest Lyapunov exponent from the information entropy of symbolic dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Takaya Miyano, Hiroshi Gotoda
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Partial chaotic synchronization of coupled nonidentical augmented Lorenz oscillators2016

    • 著者名/発表者名
      K. Cho, T. Miyano
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原(静岡県・熱海市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] String entropy as a measure of complexity in chaotic time series2016

    • 著者名/発表者名
      T. Miyano, K. Cho
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原(静岡県・熱海市)
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chaos-based one-time pad cryptography2016

    • 著者名/発表者名
      T. Miyano, K. Cho
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Information Technology and Its Applications
    • 発表場所
      Monterey (USA)
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 77.SP800-22による拡張ローレンツ方程式に従う 2 進乱数列の評価2016

    • 著者名/発表者名
      長憲一朗,宮野尚哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2016年
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レスラー振動子ネットワークにおけるカオスへのドミノ様分岐2016

    • 著者名/発表者名
      宮野尚哉,長憲一朗
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 間歇結合型拡張Lorenz振動子系におけるカオス同期2016

    • 著者名/発表者名
      前田龍之介,中川貴文,長憲一郎,宮野尚哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2016年総合大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Chaos-based cryptography using augmented Lorenz equations2015

    • 著者名/発表者名
      K. Cho T. Miyano
    • 学会等名
      2015 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      Hong Kong (China)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 拡張ローレンツ方程式とその同期特性を利用したカオス暗号2015

    • 著者名/発表者名
      長憲一郎,宮野尚哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 発表場所
      大濱信泉記念館(沖縄県石垣市)
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張ローレンツ方程式に従う擬似乱数列の複雑さ2015

    • 著者名/発表者名
      長憲一郎,宮野尚哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2015年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張ローレンツ方程式が生成する擬似乱数列を用いたカオス暗号2015

    • 著者名/発表者名
      長憲一郎,宮野尚哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会 複雑コミュニケーションサイエンス研究会
    • 発表場所
      第一滝本館(北海道登別市)
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張ローレンツ方程式にカオス時系列の複雑さ2015

    • 著者名/発表者名
      長憲一郎,宮野尚哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 発表場所
      香川県社会福祉総合センター(香川県高松市)
    • 年月日
      2015-04-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 知能マイクロシステム研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/se/~tmiyano/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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